ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Phạm Duy Thăng
GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC LỖI TRONG TRUYỀN THÔNG
MULTICAST DỰA TRÊN NỀN MẠNG NGANG HÀNG CHORD
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Công nghệ thông tin
Cán bộ hướng dẫn: Tiến sỹ Nguyễn Hoài Sơn
HÀ NỘI - 2009
Lời cảm ơn
Trước tiên, em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy giáo, tiến sĩ Nguyễn Hoài
Sơn, người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình nghiên cứu khóa luận tốt
nghiệp.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến tất cả những thầy cô giáo của
trường đại học Công nghệ, những kiến thức quý báu mà em nhận được từ thầy cô trong
suốt bốn năm ngồi trên ghế nhà trường sẽ là hành trang tốt nhất giúp em vững bước trong
sự nghiệp của bản thân.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị K46, K48, K49, cùng tất cả bạn bè K50
của tôi, những người đã đồng hành cùng tôi trong suốt bốn năm học.
Cuối cùng, xin gửi những lời tri ân đến bố mẹ và gia đình, những người thân yêu
nhất của tôi.
Sinh viên
Phạm Duy Thăng
Khóa luận tốt nghiệp 2 Phạm Duy Thăng
Tóm tắt
Hiện nay, nhu cầu truyền thông qua mạng internet ngày càng lớn, trong đó có các
nhu cầu về truyền dữ liệu đa phương tiện như hình ảnh, âm thanh, phục vụ các mục đích
truyền hình, hội nghị trực tuyến. Do đây là những dữ liệu có kích thước lớn, để giải quyết
vấn đề băng thông, nên áp dụng mô hình truyền tin multicast. Tuy nhiên, hạ tầng mạng
hiện nay chưa đủ để có thể triển khai các giao thức truyền multicast trên tầng mạng, bởi
vậy đã có nhiều ý tưởng và thử nghiệm về truyền tin multicast trên tầng ứng dụng được
đưa ra. Trong đó, giải pháp sử dụng mạng ngang hàng có cấu trúc để truyền tin multicast
tỏ ra là một giải pháp ưu việt.
Mạng ngang hàng Chord là một trong những mạng ngang hàng có cấu trúc có nhiều
ưu điểm như tính ổn định, phân cấp, khả năng mở rộng, khả năng định tuyến, rất phù hợp
cho mục đích truyền thông multicast. Tuy nhiên cấu trúc của mạng ngang hàng Chord
cũng có một số điểm không phù hợp, dẫn đến vấn đề phục hồi cấu trúc cây multicast khi
một node trong cây bị lỗi trong quá trình truyền tin multicast.
Mục đích của khóa luận là đưa ra giao thức chống lỗi mới, bổ sung vào các giao
thức đồng bộ sẵn có của mạng ngang hàng Chord, để tối ưu hóa việc chống lỗi trong
truyền thông multicast. Nói cách khác là làm thế nào để giảm đến tối thiểu thời gian cần
để khôi phục cấu trúc của cây multicast mỗi khi xảy ra lỗi ở các node tham gia, từ đó
nâng cao hiệu năng và chất lượng của quá trình truyền thông multicast. Giao thức khắc
phục lỗi sẽ được cài đặt vào ứng dụng truyền video sử dụng multicast trên nền mạng
ngang hàng giao thức Chord.
Khóa luận tốt nghiệp 3 Phạm Duy Thăng
Mục lục
Mục lục ............................................................................................................................................ 3
Danh mục hình vẽ............................................................................................................................ 5
Mở đầu ............................................................................................................................................ 6
Chương 1 – Tổng quan về truyền tin multicast.......................................................................... 8
1.1.Khái niệm về truyền tin multicast ....................................................................................... 8
1.2.Truyền tin multicast tầng mạng (IP multicasting)............................................................... 9
1.3. Truyền tin multicast tầng ứng dụng.................................................................................... 11
1.4.Các mô hình truyền tin multicast tầng ứng dụng............................................................... 12
Chương 2 – Truyền tin multicast trên nền mạng ngang hàng có cấu trúc Chord ................ 14
2.1.Khái niệm mạng ngang hàng............................................................................................. 14
2.1.1.Ưu điểm của mạng ngang hàng................................................................................... 15
2.1.2.Mạng ngang hàng không có cấu trúc và mạng ngang hàng có cấu trúc..................... 16
2.2.Giao thức Chord ................................................................................................................ 22
2.2.1.Bảng băm phân tán ...................................................................................................... 22
2.2.2.Băm đồng nhất............................................................................................................. 23
2.2.3.Định tuyến thông báo .................................................................................................. 24
2.2.4.Khắc phục lỗi trong giao thức Chord .......................................................................... 26
2.3.Truyền tin multicast trên nền mạng ngang hàng có cấu trúc Chord.................................. 29
Chương 3 – Khắc phục lỗi trong truyền thông multicast trên nền mạng ngang hàng giao
thức Chord...................................................................................................................... 32
3.1.Vấn đề lỗi và vai trò của việc khắc phục lỗi trong truyền thông multicast trên nền mạng
Chord ................................................................................................................................. 32
3.2.Giải pháp đề xuất............................................................................................................... 34
3.3.Ba pha của giao thức khắc phục lỗi................................................................................... 35
Khóa luận tốt nghiệp 4 Phạm Duy Thăng
3.3.1.Thông báo thông tin cây multicast .............................................................................. 35
3.3.2.Phát hiện lỗi và thông báo lỗi ...................................................................................... 37
3.3.3.Khắc phục lỗi............................................................................................................... 37
3.4.Các vấn đề khác................................................................................................................. 38
Chương 4 – Kết quả thực nghiệm và đánh giá ......................................................................... 40
4.1.Ứng dụng truyền video theo phương thức multicast dựa trên nền mạng ngang hàng Chord
........................................................................................................................................... 40
4.2.Triển khai giao thức khắc phục lỗi ba pha cho ứng dụng truyền video multicast............. 43
4.3.Mô hình thực nghiệm ........................................................................................................ 44
4.4.Các kết quả thực nghiệm ................................................................................................... 45
Chương 5 – Kết quả và hướng phát triển ................................................................................. 46
5.1.Đánh giá kết quả................................................................................................................ 46
5.2.Vấn đề còn tồn tại và hướng phát triển tiếp theo............................................................... 46
Tài liệu tham khảo ......................................................................................................................... 48