Đề tài nghiên cứu khoa học: Xây dựng module hỗ trợ hai chương trình máy tính thi đấu cờ caro tự động

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:59

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Xây dựng module hỗ trợ hai chương trình máy tính thi đấu cờ caro tự động" nhằm xây dựng module hỗ trợ 2 chương trình máy tính thi đấu cờ caro tự động một cách thống nhất, công bằng; giúp cho công việc giảng dạy của các giảng viên được dễ dàng hơn; Ứng dụng vào để chấm điểm bài tập về lập trình game Caro; Tạo ra một sân chơi trong lĩnh vực lập trình, có thể tạo ra một cuộc thi học thuật thi đấu Caro giữa nhiều đối tượng khác nhau.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài nghiên cứu khoa học: Xây dựng module hỗ trợ hai chương trình máy tính thi đấu cờ caro tự động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN XÂY DỰNG MODULE HỖ TRỢ HAI CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH THI ĐẤU CỜ CARO TỰ ĐỘNG MÃ SỐ: SV2020-09 SKC 0 0 7 3 6 3 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN XÂY DỰNG MODULE HỖ TRỢ HAI CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH THI ĐẤU CỜ CARO TỰ ĐỘNG Mã số đề tài: SV2020-09 Chủ nhiệm đề tài Nguyễn Huỳnh Phúc TP. Hồ Chí Minh, Tháng 10/2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN XÂY DỰNG MODULE HỖ TRỢ HAI CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH THI ĐẤU CỜ CARO TỰ ĐỘNG Mã số đề tài: SV2020-09 Thuộc nhóm ngành khoa học: Công nghệ thông tin SV thực hiện: Nam, Nữ: Nguyễn Huỳnh Phúc (Chủ nhiệm) Nam Lê Hồng Đạo Nam Phạm Thái Dương Nam Dân tộc: Kinh Lớp: 171101, 17910 Khoa: CNTT Năm thứ: 3 Số năm đào tạo: 4 Ngành học: Công nghệ thông tin Người hướng dẫn: ThS. Trần Công Tú TP. Hồ Chí Minh, 10/2020
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BẢN GIẢI TRÌNH CHỈNH SỬA BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NCKH SINH VIÊN 1. Tên đề tài: Xây dựng module hỗ trợ hai chương trình máy tính thi đấu cờ caro tự động 2. Mã số đề tài: SV2020-09 3. Họ và tên chủ nhiệm: Nguyễn Huỳnh Phúc 4. Họ và tên GVHD: Trần Công Tú 5. Đơn vị công tác: Khoa Công nghệ thông tin 6. Giải trình chỉnh sửa báo cáo tổng kết đề tài: Không có chỉnh sửa Tp. HCM, ngày tháng năm Giảng viên hướng dẫn Chủ nhiệm đề tài (Ký và họ tên) (Ký và họ tên) MỤC LỤC MỤC LỤC ............................................................................................................................ 3 DANH MỤC NHỮNG MỤC VIẾT TẮT ............................................................................ 6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .............................................................................................. 7 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI .................................................... 9 MỞ ĐẦU ............................................................................................................................ 11 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ........................................................................... 11 2. Lý do chọn đề tài................................................................................................... 11 3. Mục tiêu đề tài ...................................................................................................... 12 3
4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 12 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 13 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................... 14 1.1. Mạng cục bộ (Local Network Area) ..................................................................... 14 1.2. Mô hình Client – Server ........................................................................................ 15 1.3. Socket .................................................................................................................... 19 1.4. Database (Microsoft SQL Server) ........................................................................ 21 1.5. WPF (Windows Presentation Foundation) ........................................................... 22 1.6. .NET Framework .................................................................................................. 24 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG PHẦN MỀM .......................................................................... 25 1. Xác định yêu cầu ................................................................................................... 25 2. Xây dựng giao diện phần mềm ............................................................................. 26 2.1. Xây dựng giao diện của chương trình Server (Hình 8) ................................. 26 2.2. Xây dựng giao diện của chương trình Client (Hình 29) ................................ 27 CHƯƠNG 3: CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................. 28 3.1. Chương trình Server .............................................................................................. 28 3.1.1. Màn hình Trang chủ.................................................................................... 28 3.1.2. Màn hình Tạo tài khoản mới....................................................................... 34 3.1.3. Màn hình Tường thuật lại trận đấu ............................................................. 40 3.2. Chương trình Client .............................................................................................. 43 3.2.1. Màn hình Trang chủ.................................................................................... 43 3.2.2. Màn hình Đăng nhập .................................................................................. 45 3.3. Một số đoạn code quan trọng ................................................................................ 47 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ .................................................................................................. 51 4
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................ 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 53 PHỤ LỤC ........................................................................................................................... 54 5
DANH MỤC NHỮNG MỤC VIẾT TẮT - CNTT: Công nghệ thông tin - CPU: Central Processing Unit (Bộ xử lý trung tâm) - DBMS: Database Management System (Hệ quản trị cơ sở dữ liệu) - DSL: Digital Subcriber Line (kênh thuê bao số) - GIS: Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý) - IP: Internet Protocol (Giao thức mạng) - IPC: Inter Process Communication - LAN: Local Area Network (Mạng máy tính cục bộ) - MAN: Metropolitan Area Network (Mạng máy tính đô thị) - NIC: Network Interface Card (Card giao tiếp mạng) - SQL: Structured Query Language (Ngôn ngữ truy vấn dữ liệu) - SV: Sinh viên - TCP: Transmission Control Protocol (Giao thức vận chuyển truyền vận) - VPN: Virtual Private Network (Mạng riêng ảo) - WAN: Wide Area Network (Mạng máy tính diện rộng) - WPF: Windows Presentation Foundation - XAML: eXtensible Application Markup Language (Ngôn ngữ đánh dấu ứng dụng mở rộng được) - XBAP: XAML Browser Applications (Ứng dụng trình duyệt XAML) 6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1: Sơ đồ Mạng LAN .................................................................................................. 14 Hình 2: Mô hình Client - Server ......................................................................................... 15 Hình 3: Hoạt động của mô hình Client - Server ................................................................. 17 Hình 4: Giao thức Stream Socket ....................................................................................... 20 Hình 5: Database ................................................................................................................ 21 Hình 6: SQL (Structured Query Language) ....................................................................... 21 Hình 7: WPF ....................................................................................................................... 22 Hình 8: Màn hình trang chủ................................................................................................ 28 Hình 9: Thanh hiển thị những người chơi đã kết nối với Server........................................ 29 Hình 10: Thanh công cụ ..................................................................................................... 30 Hình 11: Khu vực hiển thị các trận đấu .............................................................................. 31 Hình 12: Thông tin của hai người chơi trong trận đấu ....................................................... 32 Hình 13: Tuỳ chọn số lượng trận đấu sẽ bắt đầu ................................................................ 33 Hình 14: Nút Play - Bắt đầu chơi dựa trên số lượng trận đấu đã lựa chọn ........................ 33 Hình 15: Nút Replay - Sẽ hiển thị Cửa sổ Tường thuật trận đấu ....................................... 34 Hình 16: Màn hình Tạo tài khoản mới ............................................................................... 34 Hình 17: Ô nhập thông tin tài khoản của người chơi ......................................................... 35 Hình 18: Ô nhập thông tin mật khẩu của người chơi ......................................................... 35 Hình 19: Nút tạo tài khoản mới .......................................................................................... 36 Hình 20: Màn hình Tạo trận đấu mới ................................................................................. 36 Hình 21: Thanh hiển thị danh sách các người chơi ............................................................ 37 Hình 22: Ô lựa chọn số lượng trận dấu .............................................................................. 37 Hình 23: Ô chọn bật/ tắt Luật chặn hai đầu trong game Caro ............................................ 38 Hình 24: Ô thông tin của hai người chơi ............................................................................ 39 Hình 25: Nút tạo mới .......................................................................................................... 39 Hình 26: Màn hình Tường thuật trận đấu ........................................................................... 40 Hình 27: Ô thông tin của hai người chơi ............................................................................ 41 Hình 28: Ô hiển thị trận đấu ............................................................................................... 42 7
Hình 29: Màn hình Trang chủ ............................................................................................ 43 Hình 30: Trạng thái kết nối của người chơi đến Server ..................................................... 43 Hình 31: Nút đăng nhập lại ................................................................................................ 44 Hình 32: Ô dùng để điền đường dẫn của Chương trình AI mà người chơi thiết kế ........... 44 Hình 33: Màn hình Đăng nhập ........................................................................................... 45 Hình 34: Ô nhập địa chỉ IP của Server mà người chơi muốn kết nối ................................ 45 Hình 35: Ô nhập tài khoản và mật khẩu của người chơi và nút đăng nhập ....................... 46 Hình 36: Màn hình chờ sau khi ấn nút đăng nhập .............................................................. 46 8
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: Xây dựng module hỗ trợ hai chương trình máy tính thi đấu cờ caro tự động - Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Huỳnh Phúc Mã số SV: 17110350 - Lớp: 17910 Khoa: Công nghệ thông tin - Thành viên đề tài: STT Họ và tên MSSV Lớp Khoa 1 Phạm Thái Dương 17110273 171101 Công nghệ thông tin 2 Lê Hồng Đạo 17110276 171101 Công nghệ thông tin - Người hướng dẫn: ThS. Trần Công Tú 2. Mục tiêu đề tài: Xây dựng module hỗ trợ 2 chương trình máy tính thi đấu cờ caro tự động một cách thống nhất, công bằng. Ứng dụng vào để chấm điểm bài tập về lập trình game Caro. Tạo ra một sân chơi trong lĩnh vực lập trình, có thể tạo ra một cuộc thi học thuật thi đấu Caro giữa nhiều đối tượng khác nhau 3. Tính mới và sáng tạo: Dự án này mang lại lợi ích lớn trong môi trường giảng dạy, tổ chức các cuộc thi học thuật liên quan đến lĩnh vực công nghệ thông tin. Khuyến khích sinh viên làm quen với trí tuệ nhân tạo, ứng dụng vào lập trình trò chơi caro tự động và so sánh kết quả với nhau. 4. Kết quả nghiên cứu: Xây dựng được module có khả năng kết nối 2 máy, giúp 2 chương trình có thể thi đấu. Client có khả năng tương tác với chương trình thi đấu và gửi thông tin về cho Server. Server có khả năng tổng hợp các kết nối, cài đặt trận đấu. Cung cấp 9
framework để người dùng lập trình chương trình thi đấu. Server có khả năng lưu lại kết quả, phục hồi trạng thái trận đấu nếu có sự cố xảy ra như mất kết nối, mất điện,... 5. Đóng góp về mặt giáo dục và đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài: Dự án này mang lại lợi ích lớn trong môi trường giảng dạy, tổ chức các cuộc thi học thuật liên quan đến lĩnh vực công nghệ thông tin: giảm chi phí tổ chức, khuyến khích sinh viên làm quen với trí tuệ nhân tạo, ứng dụng vào lập trình trò chơi caro tự động và so sánh kết quả với nhau. 6. Công bố khoa học của SV từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ tên tạp chí nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của cơ sở đã áp dụng các kết quả nghiên cứu (nếu có): không có Ngày tháng năm SV chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài (kí, họ và tên) Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của SV thực hiện đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi): ................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... Ngày tháng năm Người hướng dẫn (kí, họ và tên) 10
MỞ ĐẦU 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu - Trong nước: Hiện nay, có khá nhiều phần mềm chơi caro trên mạng, hầu hết là các phần mềm cho phép người chơi với người hay là người chơi với máy như phần mềm đánh caro qua mạng LAN 2 người chơi của nhóm HowKteam, hay game cờ caro qua mạng LAN bằng viết bằng Python của nhóm CODELEARN… Nhưng dĩ nhiên các phần mềm trên đều chỉ cho phép hai người chơi thi đấu với nhau qua mạng LAN nên nó khó có thể sử dụng để tạo ra sân chơi để người chơi sáng tạo và thi đấu. Hầu hết các cuộc thi cờ caro trên cả nước đều diễn ra trực tiếp trên giấy như cuộc thi cờ caro của FPT Software. Trên giao diện mobile cũng ngày càng có nhiều ứng dụng cho phép người chơi thi đấu caro với nhau hoặc thi đấu với máy ở các mức độ khó khác nhau. Nhưng chúng ta hãy nghĩ đến việc thay vì người đấu với người hay người đấu với máy thì có thể làm một mudule để cho phép hai chương trình máy tính có thể thi đấu với nhau hay không? Qua đó, có thể kiểm tra khả năng lập trình của người tham gia để tạo ra các chương trình thông minh. Qua ý tưởng đó, nhóm đang nghiên cứu về việc xây dựng module để hỗ trợ hai chương trình máy tính thi đấu cờ caro tự động, theo nhóm thì phần mềm này hiện nay chưa có ở Việt Nam. - Ngoài nước: Không có dữ liệu về tình hình nghiên cứu ở nước ngoài. 2. Lý do chọn đề tài Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin. Nền kinh tế thế giới đang bước vào giai đoạn kinh tế tri thức. Để bắt kịp thời đại ở Việt Nam hiện nay công nghệ thông tin cũng đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực phần mềm hay lập trình ứng dụng và đặc biệt là trí tuệ nhân tạo. 11
Và trong ngành công nghệ thông tin, đặc biệt trong môi trường trường học thì một cuộc thi vừa có tính giải trí vừa giúp sinh viên có sân chơi để rèn luyện bản thân và áp dụng những gì được học là rất cần thiết. Hiện nay, có khá nhiều các cuộc thi offline được tổ chức đối kháng giữa những người chơi thi đấu trực tiếp với nhau. Nhưng trong thời đại trí tuệ nhân tạo phát triển thì các cuộc thi lập trình cho các chương trình máy tính thi đấu với nhau là một trong những việc hết sức quan trọng. Thế nhưng trên thực tế hiện nay các module cho phép tổ chức các cuộc thi như thế này khá ít và nếu có thì việc tổ chức hết sức phức tạp. Từ đó, nhóm quyết định tạo ra một chương trình để đáp ứng nhu cầu này. Và cuộc thi đơn giản và hiệu quả nhất có thể kể đến là cuộc thi cờ caro, nó vừa dễ thực hiện vừa có thể thể hiện được khả năng lập trình của người chơi, ai là người lập trình ra được chương trình thông minh hơn và biết đâu sẽ có những chương trình có thể thắng được con người. Qua những lý do trên nhóm thực hiện đã quyết định chọn đề tài làm sao để tổ chức kì thi caro cho các chương trình máy tính thi đấu với nhau, tạo môi trường thống nhất, công bằng. 3. Mục tiêu đề tài - Xây dựng module hỗ trợ 2 chương trình máy tính thi đấu cờ caro tự động một cách thống nhất, công bằng. - Qua đó, giúp cho công việc giảng dạy của các giảng viên được dễ dàng hơn. Ứng dụng vào để chấm điểm bài tập về lập trình game Caro. Tạo ra một sân chơi trong lĩnh vực lập trình, có thể tạo ra một cuộc thi học thuật thi đấu Caro giữa nhiều đối tượng khác nhau. - Đưa module áp dụng vào môi trường trường học để tổ chức các cuộc thi trong thực tế. 4. Phương pháp nghiên cứu 12
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu lý thuyết cũng như cách sử dụng các công nghệ để có thể áp dụng để thực hiện đề tài như: .NET Framwork, Socket, WPF,… - Phương pháp phi thực nghiệm: Tiếp xúc trực tiếp với sinh viên ngành công nghệ thông tin để thu thập thông tin cũng như nhu cầu của sinh viên thông qua việc quan sát trực tiếp - Phương pháp thực nghiệm: Trong quá trình thực hiện đề tài nhóm liên tục đưa ra các sản phẩm demo thực nghiệm trong thực tế (đưa cho các bạn sinh viên ngành công nghệ thông tin sử dụng thử) - Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến, hướng dẫn từ các thầy cô trong trường để hoàn thiện dự án 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Xây dựng module sử dụng kết nội cục bộ (LAN) để hai chương trình máy tính thi đấu cờ caro với nhau sử dụng ngôn ngữ lập trình C#. Phạm vi nghiên cứu: Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh mà chủ yếu là sinh viên khoa Công nghệ thông tin. 13
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1. Mạng cục bộ (Local Network Area) Local Area Network (LAN): là một hệ thống mạng dùng để kết nối các máy tính trong một phạm vi nhỏ (nhà ở, phòng làm việc, trường học, …). Các máy tính trong mạng LAN có thể chia sẻ tài nguyên với nhau, mà điển hình là chia sẻ tập tin, máy in, máy quét và một số thiết bị khác. [2] Một mạng LAN tối thiểu cần có máy chủ (server), các thiết bị ghép nối (Repeater, Hub, Switch, Bridge), máy tính con (client), card mạng (Network Interface Card – NIC) và dây cáp (cable) để kết nối các máy tính lại với nhau. Trong thời đại của hệ điều hành MS-DOS, máy chủ mạng LAN thường sử dụng phần mềm Novell NetWare, tuy nhiên điều này đã trở nên lỗi thời hơn sau khi Hình 1: Sơ đồ Mạng LAN Windows NT và Windows for Workgroups xuất hiện. Ngày nay hầu hết máy chủ sử dụng hệ điều hành Windows, và tốc độ mạng LAN có thể lên đến 10 Mbps, 100 Mbps hay thậm chí là 1 Gbps. Mặc dầu ngày nay mạng Ethernet chuyển đổi là giao thức thông dụng nhất dùng trong tầng liên kết dữ liệu và IP là giao thức thông dụng nhất trong tầng Network, rất nhiều sự lựa chọn khác nhau đã và đang được sử dụng, và một vài trong số đó trở nên phổ biến trong những lĩnh vực thích hợp. Mạng LAN nhỏ hơn gồm có một hoặc vài liên kết chuyển mạch tới những mạng khác – thường với một liên kết tới một bộ định tuyến, modem cáp, hay DSL modem cho truy nhập Internet. Những mạng LAN lớn hơn được mô tả bởi người dùng với những đường dẫn dư thừa và chuyển đổi sử dụng giao thức giải thuật cây để ngăn chặn vòng lặp, khả năng của chúng để điều khiển các loại giao thông khác nhau thông qua chất lượng dịch vụ (QoS), và cô lập giao thông qua VLANs. Mạng LAN lớn hơn cũng bao gồm nhiều và đa dạng các 14
thiết bị như bộ chuyển đổi, tường lửa, bộ định tuyến, bộ cân bằng tải, cảm biến và hơn thế nữa. LAN có thể có liên kết với những mạng cục bộ khác thông qua đường thuê bao, dịch vụ thuê bao, hoặc bằng "đường hầm" thông qua mạng Internet sử dụng công nghệ VPN. Tùy thuộc vào cách tạo ra và bảo đảm các liên kết, và độ rộng địa lý của mạng, hệ các mạng LAN này có thể trở thành Mạng liên kết chủ (MAN) hoặc Mạng liên kết diện rộng (WAN), hoặc một phần của Mạng toàn cầu. 1.2. Mô hình Client – Server Client/Server: là mô hình tổng quát nhất, trên thực tế thì một server có thể được nối tới nhiều server khác nhằm làm việc hiệu quả và nhanh hơn. Khi nhận được 1 yêu cầu từ client, server này có thể gửi tiếp yêu cầu vừa nhận được cho server khác ví dụ như database server vì bản thân nó không thể xử lý yêu cầu này được. Máy server có thể thi hành các nhiệm vụ Hình 2: Mô hình Client - Server đơn giản hoặc phức tạp. Ví dụ như một máy chủ trả lời thời gian hiện tại trong ngày, khi một máy client yêu cầu lấy thông tin về thời gian nó sẽ phải gửi một yêu cầu theo một tiêu 15
chuẩn do server định ra, nếu yêu cầu được chấp nhận thì máy server sẽ trả về thông tin mà client yêu cầu. Có rất nhiều các dịch vụ server trên mạng nhưng nó đều hoạt động theo nguyên lý là nhận các yêu cầu từ client sau đó xử lý và trả kết quả cho client yêu cầu. Thông thường chương trình server và client được thi hành trên hai máy khác nhau. Cho dù lúc nào server cũng ở trạng thái sẵn sàng chờ nhận yêu cầu từ client nhưng trên thực tế một tiến trình liên tác qua lại (interaction) giữa client và server lại bắt đầu ở phía client, khi mà client gửi tín hiệu yêu cầu tới server. Các chương trình server thường đều thi hành ở mức ứng dụng (tầng ứng dụng của mạng). Sự thuận lợi của phương pháp này là nó có thể làm việc trên bất cứ một mạng máy tính nào có hỗ trợ giao thức truyền thông chuẩn cụ thể ở đây là giao thức TCP/IP. Với các giao thức chuẩn này cũng giúp cho các nhà sản xuất có thể tích hợp nhiều sản phẩm khác nhau của họ lên mạng mà không gặp phải khó khăn gì. [3] Với các chuẩn này thì các chương trình server cho một dịch vụ nào đấy có thể thi hành trên một hệ thống chia sẻ thời gian (timesharing system) với nhiều chương trình và dịch vụ khác hoặc nó có thể chạy trên chính một máy tính các nhân bình thường. Có thể có nhiều chương server cùng làm một dịch vụ, chúng có thể nằm trên nhiều máy tính hoặc một máy tính. Với mô hình trên chúng ta nhận thấy rằng mô hình client/server chỉ mang đặc điểm của phần mềm không liên quan gì đến phần cứng mặc dù trên thực tế yêu cầu cho một máy server là cao hơn nhiều so với máy client. Lý do là bởi vì máy server phải quản lý rất nhiều các yêu cầu từ các clients khác nhau trên mạng. Ưu và nhược điểm chính Có thể nói rằng với mô hình client/server thì mọi thứ dường như đều nằm trên bàn của người sử dụng, nó có thể truy cập dữ liệu từ xa (bao gồm các công việc như gửi và nhận file, tìm kiếm thông tin,...) với nhiều dịch vụ đa dạng mà mô hình cũ không thể làm được. Mô hình client/server cung cấp một nền tảng lý tưởng cho phép tích hợp các kỹ thuật hiện đại như mô hình thiết kế hướng đối tượng, hệ chuyên gia, hệ thông tin địa lý (GIS)... Một trong những vấn đề nảy sinh trong mô hình này đó là tính an toàn và bảo mật thông tin trên mạng. Do phải trao đổi dữ liệu giữa 2 máy ở 2 khu vực khác nhau cho nên dễ dàng xảy ra hiện tượng thông tin truyền trên mạng bị lộ. 16
Hình 3: Hoạt động của mô hình Client - Server Client: Trong mô hình client/server, người ta còn định nghĩa cụ thể cho một máy client là một máy trạm mà chỉ được sử dụng bởi 1 người dùng với để muốn thể hiện tính độc lập cho nó. Máy client có thể sử dụng các hệ điều hành bình thường như Win9x, DOS, OS/2... Bản thân mỗi một client cũng đã được tích hợp nhiều chức năng trên hệ điều hành mà nó chạy, nhưng khi được nối vào một mạng LAN, WAN theo mô hình client/server thì nó còn có thể sử dụng thêm các chức năng do hệ điều hành mạng (NOS) cung cấp với nhiều dịch vụ khác nhau (cụ thể là các dịch vụ do các server trên mạng này cung cấp), ví dụ như nó có thể yêu cầu lấy dữ liệu từ một server hay gửi dữ liệu lên server đó... Thực tế trong các ứng dụng của mô hình client/server, các chức năng hoạt động chính là sự kết hợp giữa client và server với sự chia sẻ tài nguyên, dữ liệu trên cả hai máy Vai trò của client Trong mô hình client/server, client được coi như là người sử dụng các dịch vụ trên mạng do một hoặc nhiều máy chủ cung cấp và server được coi như là người cung cấp dịch vụ để trả lời các yêu cầu của các clients. Điều quan trọng là phải hiểu được vai trò hoạt động của nó trong một mô hình cụ thể, một máy client trong mô hình này lại có thể là server trong một mô hình khác. Ví dụ cụ thể như một máy trạm làm việc như một client bình thường trong mạng LAN nhưng đồng thời nó có thể đóng vai trò như một máy in chủ (printer server) cung cấp dịch 17
vụ in ấn từ xa cho nhiều người khác (clients) sử dụng. Client được hiểu như là bề nổi của các dịch vụ trên mạng, nếu có thông tin vào hoặc ra thì chúng sẽ được hiển thị trên máy client. Server: Còn được định nghĩa như là một máy tính nhiều người sử dụng (multiuser computer). Vì một server phải quản lý nhiều yêu cầu từ các client trên mạng cho nên nó hoạt động sẽ tốt hơn nếu hệ điều hành của nó là đa nhiệm với các tính năng hoạt động độc lập song song với nhau như hệ điều hành UNIX, WINDOWS... Server cung cấp và điều khiển các tiến trình truy cập vào tài nguyên của hệ thống. Các ứng dụng chạy trên server phải được tách rời nhau để một lỗi của ứng dụng này khô ng làm hỏng ứng dụng khác. Tính đa nhiệm đảm bảo một tiến trình không sử dụng toàn bộ tài nguyên hệ thống. Vai trò của server. Như chúng ta đã bàn ở trên, server như là một nhà cung cấp dịch vụ cho các clients yêu cầu tới khi cần, các dịch vụ như cơ sở dữ liệu, in ấn, truyền file, hệ thống... Các ứng dụng server cung cấp các dịch vụ mang tính chức năng để hỗ trợ cho các hoạt động trên các máy clients có hiệu quả hơn. Sự hỗ trợ của các dịch vụ này có thể là toàn bộ hoặc chỉ một phần thông qua IPC. Để đảm bảo tính an toàn trên mạng cho nên server này còn có vai trò như là một nhà quản lý toàn bộ quyền truy cập dữ liệu của các máy clients, nói cách khác đó là vai trò quản trị mạng. Có rất nhiều cách thức hiện nay nhằm quản trị có hiệu quả, một trong những cách đang được sử dụng đó là dùng tên Login và mật khẩu. 18
1.3. Socket Socket: là điểm cuối end-point trong liên kết truyền thông hai chiều (two-way communication) biểu diễn kết nối giữa Client – Server. Các lớp Socket được ràng buộc với một cổng port (thể hiện là một con số cụ thể) để các tầng TCP (TCP Layer) có thể định danh ứng dụng mà dữ liệu sẽ được gửi tới. [4] Socket hoạt động thông qua các tầng TCP hoặc TCP Layer định danh ứng dụng, từ đó truyền dữ liệu thông qua sự ràng buộc với một cổng port Socket là giao diện lập trình ứng dụng mạng được dùng để truyền và nhận dữ liệu trên internet. Giữa hai chương trình chạy trên mạng cần có một liên kết giao tiếp hai chiều, hay còn gọi là two-way communication để kết nối 2 process trò chuyện với nhau. Điểm cuối (endpoint) của liên kết này được gọi là socket. Một chức năng khác của socket là giúp các tầng TCP hoặc TCP Layer định danh ứng dụng mà dữ liệu sẽ được gửi tới thông qua sự ràng buộc với một cổng port (thể hiện là một con số cụ thể), từ đó tiến hành kết nối giữa client và server. Chức năng của socket: kết nối giữa client và server thông qua TCP/IP và UDP để truyền và nhận giữ liệu qua Internet. Giao diện lập trình ứng dụng mạng này chỉ có thể hoạt động khi đã có thông tin về thông số IP và số hiệu cổng của 2 ứng dụng cần trao đổi dữ liệu cho nhau. Hai ứng dụng cần truyền thông tin phải đáp ứng điều kiện sau thì socket mới có thể hoạt động: - 2 ứng dụng có thể nằm cùng trên một máy hoặc 2 máy khác nhau - Trong trường hợp 2 ứng dụng cùng nằm trên một máy, số hiệu cổng không được trùng nhau. 19