Tóm tắt luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hệ thống mạng Ubiquitous và khả năng ứng dụng tại Việt Nam

Chia sẻ: Nguyễn Thị Thu Trang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:30

Thêm vào BST

Báo xấu

64
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung của luận văn bao gồm: Chương 1 công nghệ IP Multicast, Chương 2 các yêu cầu kỹ thuật cho dịch vụ dựa trên công nghệ IP Multicast, Chương 3 ứng dụng công nghệ IP Multicast trong đào tạo điện tử.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu hệ thống mạng Ubiquitous và khả năng ứng dụng tại Việt Nam

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG --------------------------------------- Hoàng Phương Thảo ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG MẠNG UBIQUITOUS VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TẠI VIỆT NAM Chuyênngành: Kỹ thuật điện tử Mãsố: 60.52.70 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – 2012
Luậnvănđượchoànthànhtại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Ngườihướngdẫnkhoahọc: TS. VŨ Văn Thỏa Phảnbiện 1: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Phảnbiện 2: ………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… LuậnvănsẽđượcbảovệtrướcHộiđồngchấmluậnvănthạcsĩtạiHọcviệnCôngnghệBưuchí nhViễnthông Vàolúc: .......giờ ....... ngày ....... tháng ....... .. năm ............... Cóthểtìmhiểuluậnvăntại: - ThưviệncủaHọcviệnCôngnghệBưuchínhViễnthông
MỞ ĐẦU IP Multicast là một cơ chế chuyển tải thông tin mới cho mạng IP được Steve Deering phát triển vào năm 1989. Khác với cơ chế chuyển tải điểm - điểm (unicast) truyền thống – thông tin được gửi đến địa chỉ của một người dùng cụ thể - cơ chế multicast gửi thông tin đến địa chỉ của một nhóm multicast (gồm nhiều người dùng). Đối với việc chuyển tải thông tin tới nhiều người nhận cùng một lúc, cơ chế multicast hoạt động hiệu quả hơn cơ chế unicast vì một số lý do sau. Thứ nhất, người gửi không cần bất kỳ một thông tin nào về những người nhận thuộc nhóm multicast mà vẫn có thể gửi được thông tin tới tất cả người nhận thuộc nhóm multicast. Ngoài ra, cơ chế multicast sử dụng ít băng thông hơn unicast vì multicast chỉ truyền một luồng tin trên cùng một kết nối vật lý trong khi đó, unicast truyền đồng thời nhiều luồng tin trên cùng một kết nối vật lý nếu kết nối này nằm trên tuyến kết nối giữa người gửi đến nhiều người nhận. Do vậy, cơ chế IP multicast đặc biệt thích hợp cho việc cung cấp các dịch vụ dựa trên giao thức Internet với kết nối băng rộng nói chung và dịch vụ đào tạo điện tử nói riêng. Để có thể hiểu biết hơn về công nghệ IP Multicast và ứng dụng, em chọn đề tài ” làm đề tài luận văn của mình. Nội dung của luận văn bao gồm: Phần mở đầu Chương 1: Công nghệ IP Multicast Chương 2: Các yêu cầu kỹ thuật cho dịch vụ dựa trên công nghệ IP Multicast Chương 3: Ứng dụng công nghệ IP Multicast trong đào tạo điện tử Kết luận 1
CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ IP MULTICAST 1.1 T IP M 1.1.1 G ớ h ệ h IP Multicast là thuật ngữ kỹ thuật mô tả một nhóm các công nghệ và tiêu chuẩn cho phép một gói tin có thể được gửi đến nhiều nơi trong cùng thời điểm. Cách thức thông thường trong việc truyền thông tin trên Internet là sử dụng các giao thức unicast. Các giao thức này gửi các gói tin đến mỗi điểm thu tại một thời điểm. Công nghệ IP Multicast cho phép việc truyền tải đa điểm – đa điểm như hội nghị, hay truyền tải điểm – đa điểm như việc quảng bá âm thanh, video trên internet. Việc ứng dụng công nghệ IP Multicast hiện đang phát triển mạnh mẽ do có nhu cầu ngày càng cao đối với các ứng dụng đa phương tiện và sự cải tiến, hoàn thiện của chính công nghệ IP Multicast. H h 1. Tr y heo phươ hứ U àM 1.1. Cơ h h ho IP M  Thành viên nhóm Multicast Thành viên nhóm Multicast có thể là người gửi hay người nhận, nghĩa là: một số người gửi hay người nhận thiết lập các kết nối cần thiết để hình thành một nhóm Multicast.  Nhóm rạm 2
Gói tin Multicast được phân phát đến tất cả các thành viên của nhóm trạm đích của nó với cùng độ tin cậy “best-effort” như các gói tin unicast thông thường. Thành viên của nhóm trạm là động; các trạm có thể tham gia hay rời nhóm bất cứ lúc nào.  Đị hỉ hóm M Một nhóm trạm có thể là lâu dài hay tạm thời. Một nhóm lâu dài có địa chỉ được gán tĩnh và tồn tại tại mọi thời điểm. Tại bất cứ thời điểm nào, nhóm lâu dài có số lượng thành viên bất kỳ, có thể là 0.  Q ả ý hà h viên nhóm Multicast Các thành viên nhóm Multicast có thể thay đổi động. Do đó cần thiết phải có giao thức quản lý thành viên nhóm. Các mạng IP sử dụng giao thức IGMP để thông báo cho các bộ định tuyến về các thành viên. Giao thức IGMP chỉ chạy giữa các trạm và các bộ định tuyến chặng đầu của nó.  Kỹ h ậ phâ phố ó Tràn Tràn là kỹ thuật duy trì cây đơn giản nhất. Sử dụng thuật toán tràn, thì khi một bộ định tuyến nhận một gói tin được đánh địa chỉ một nhóm Multicast nó quyết định xem liệu nó đã nhìn thấy gói tin này hay chưa. Spanning tree Một giải pháp hiệu quả hơn là lựa chọn một phần của topo mạng hình thành nên spanning tree. Spanning tree xác định cấu trúc không vòng lặp trong đó chỉ có một đường dẫn giữa hai bộ định tuyến. Kỹ h ậ o r e-based tree Thay vì xây dựng spanning tree cho toàn mạng, một giải pháp hiệu quả hơn là xây dựng một spanning tree cụ thể đối với mỗi nguồn. Cá kỹ h ậ h red-Tree Thay vì việc xây dựng một cây source-based cụ thể cho mỗi cặp (nguồn, nhóm), các thuật toán shared tree xây dựng một cây phân phát được chia xẻ cho tất cả các thành viên của nhóm. 3
 Cấp phá đị hỉ M IETF nghiên cứu “Kiến trúc cấp phát địa chỉ Multicast Internet” để các ứng dụng Multicast được triển khai trên diện rộng. Kiến trúc được đề xuất bao gồm giao thức host-server (MADCAP), giao thức server-server nội miền (AAP) hay giao thức liên miền (MASC). 1.2 N h ứ á o hứ IP M 1. .1 G ớ h ệ h Dịch vụ multicast được thử nghiệm trên diện rộng lần đầu tiên vào năm 1992 trên mạng MBONE. Tại thời điểm đó, giao thức Multicast được sử dụng là DVMRP Distance Vector Multicast Routing Protocol (không có chức năng pruning). Từ đó, các giao thức multicast khác đã và đang được phát triển nhằm cải thiện những hạn chế đuợc phát hiện sau các quá trình thử nghiệm. Các giao thức định tuyến Multicast thường đi theo một trong hai hướng tiếp cận cơ bản, phụ thuộc vào việc phân phối các thành viên nhóm Multicast trên khắp mạng: Dense Mode: các thành viên nhóm Multicast được phân tán mật độ dày đặc trên mạng (nghĩa là nhiều mạng con chứa ít nhất một thành viên nhóm); băng thông mạng đầy đủ. Mode này dựa vào kỹ thuật tràn để truyền thông tin đến tất cả các bộ định tuyến. Sparse Mode: các thành viên nhóm Multicast được phân tán lẻ tẻ trên mạng; băng thông mạng là không nhất thiết sẵn sàng khắp mạng. Sparse Mode không có nghĩa là nhóm có vài thành viên, mà chỉ có nghĩa là được phân tán rộng. Các giao thức định tuyến Multicast Sparse-Mode dựa trên một số kỹ thuật được lựa chọn để thiết lập và duy trì các cây Multicast. 1. . G o hứ ả ý hóm IGMP IGMP (Internet Group Management Protocol) là một giao thức được sử dụng để quản lý nhóm thành viên IP Multicast. IGMP được sử dụng bởi các IP Host gắn với định tuyến Multicast để thiết lập các nhóm thành viên Multicast. 4
2. Cấu trúc mạ g để truyề dịc vụ Video sử dụ g IGMP Giao thức IGMP phát triển từ giao thức Host Membership Protocol, được mô tả trong tài liệu của Deering. IGMP phát triển từ IGMPv1 (RFC1112) đến IGMPv2 (RFC2236) và đến phiên bản cuối cùng IGMPv3 (RFC3376). Các thông điệp IGMP được gửi bên trong gói tin IP với trường protocol number bằng 2, trong đó trường TTL có giá trị bằng 1. Các gói IGMP chỉ được truyền trong LAN và không được tiếp tục chuyển sang LAN khác do giá trị TTL của nó. Hai mục đích quan trọng nhất của IGMP là:  Thông báo cho router multicast rằng có một máy muốn nhận multicast traffic của một nhóm cụ thể.  Thông báo cho router rằng một có một máy muốn rời một nhóm multicast (nói cách khác, có một máy không còn quan tâm đến việc nhận multicast traffic nữa). Các router thường dùng IGMP để duy trì thông tin cho từng cổng của router là những nhóm multicast nào router cần phải chuyển và những host nào muốn nhận. IGMPv1 Cứ mỗi 60 giây, một router trên mỗi phân đoạn mạng sẽ gửi truy vấn đến tất cả các host để kiểm tra xem các host này có còn quan tâm nhận multicast traffic nữa không? Router này gọi là router truy vấn IGMPv1 Querier và chức năng của nó là mời các host tham gia vào nhóm. 5
IGMPv2 Phiên bản IGMPv2 giới thiệu vài sự khác biệt so với phiên bản đầu tiên. Các gói tin truy vấn bây giờ được gọi là General Queries. Các gói này có thể gửi tới địa chỉ all-hosts hoặc tới từng nhóm cụ thể. Một cải tiến khác nữa là các host được phép rời khỏi nhóm. Khi một host quyết định rời khỏi một nhóm nó đã tham gia, nó sẽ gửi thông điệp LeaveGroup đến địa chỉ all-router 224.0.0.2. Tất cả các router trên một phân đoạn mạng nội bộ sẽ lưu ý thông điệp này và router truy vấn sẽ tiếp tục quá trình. Router sẽ trả lời thông điệp trên bằng thông điệp truy cập gửi theo nhóm. Thông điệp này sẽ hỏi rằng có còn host nào muốn nhận traffic cho nhóm đó nữa không? Bất cứ host nào cũng phải trả lời lại bằng thông điệp membership report. Nếu khác đi, router sẽ kết luận một cách an toàn là không cần thiết chuyển traffic cho nhóm đó trên phân đoạn mạng đó. Khoảng thời gian này mặc định là 3 phút. IGMP V3 Tháng 10 năm 2002, RFC3376 định nghĩa đặc tả cho IGMPv3. IGMPv3 là một phiên bản cải tiến của giao thức IGMP và là giao thức khá phức tạp. Để dùng các đặc điểm mới của IGMP, router trạm cuối cùng phải được cập nhật, hệ điều hành của máy trạm phải thay đổi và ứng dụng multicast phải thiết kế và viết lại.Ở thời điểm hiện tại, chỉ có rất ít các ứng dụng của IGMPv3 là có sẵn. Phần này chỉ tóm tắt các đặc điểm chủ yếu của IGMPv3. 1. . G o hứ đị h y PIM, PIM-DM và PIM-SM 1. G o hứ PIM Protocol Independent Multicast (PIM) là một giao thức định tuyến có thể được dùng để chuyển các multicast traffic. PIM hoạt động độc lập với các giao thức định tuyến unicast IP vì vậy PIM sử dụng bảng định tuyến IP. Cần chú ý là bảng unicast routing cũng không phụ thuộc vào các giao thức định tuyến vì nhiều giao thức định tuyến có thể đóng góp vào cùng một bảng định tuyến. PIM có thể hoạt động ở ba chế độ: 6
 PIM Dense Mode  PIM Sparse Mode  PIM Sparse Dense Mode (do Cisco đưa ra) . G o hứ PIM-DM PIM-DM (PIM-Dense Mode) là giao thức định tuyến multicast dùng khi nhóm multicast có rất nhiều thành viên nằm tại nhiều nơi. PIM-DM sử dụng giao thức định tuyến unicast hiện có để hỗ trợ cho hoạt động định tuyến multicast và vì vậy có khả năng thích ứng với sự thay đổi của cấu hình mạng. . G o hứ đị h y PIM-SM Giao thức định tuyến multicast chế độ dense là hữu ích khi các ứng dụng multicast là dày đặc và bạn cần phân phối traffic đến hầu như tất cả các mạng. Tuy nhiên, nếu các người dùng chỉ ở vài mạng con, giao thức định tuyến chế độ dense sẽ vẫn phát tán lưu lượng trên toàn bộ liên mạng, lãng phí băng thông và tài nguyên. 1.3 Đá h á h IP M Khi triển khai IP Multicast,các nhà cung cấp dịch vụ cần phải lưu ý đến những lợi ích cũng như những hạn chế của công nghệ này. 1. .1 Nhữ ợ í h kh r ể kh IP M Về mặt công nghệ, IP Multicast có nhiều ưu thế so với các công nghệ cũ:  Khi bổ sung thêm người dùng mới không cần tăng lưu lượng của đường truyền.  Giảm tải cho các Server.  Tiết kiệm tài nguyên mạng lưới.  Nâng cao chất lượng các dịch vụ truyên thông đa phương tiện, hội nghị truyền hình, IPTV, đào tạo trực tuyến, … Về măt dịch vụ, công nghệ Multicast cho phép triển khai các dịch vụ mới đa dạng với chất lượng cao. 7
Đố ớ ườ â ư: các dịch vụ IP multicast có thể được nhìn nhận trong những lĩnh vực sau:  Dự báo thời thiết  Thương mại điện tử  Thông tin tài chính  Tin tức  Đào tạo điện tử Đố ớ ườ p: điểm hấp dẫn đầu tiên là việc giảm chi phí kết nối đường truyền. Đối với công ty ở nhiều địa điểm, công nghệ này có ích lợi trong các lĩnh vực:  Thông tin đào tạo: phân phối video và text  Thông tin sản xuất: thông tin mới về giá cả, tùy chọn, màu sắc của sản phẩm... Tất cả các công ty cần số liệu thống kê, kinh tế và các số liệu khác cho công việc của họ. Họ có thể đăng ký loại dịch vụ thông tin này. 1. . Nhữ ấ đ ầ ư ý kh r ể kh IP M Để có thể có được các ưu điểm của IP Multicast, thì các khả năng định tuyến Multicast phải được hỗ trợ tại các nút mạng. Tùy thuộc vào chính sách sử dụng mạng và nhu cầu của người sử dụng, thì các vấn đề liên quan đến định tuyến, độ tin cậy, đánh địa chỉ mạng và các giao thức truyền tải đa phương tiện có tầm quan trọng đối với nhà vận hành mạng. 8
CHƯƠNG : C C U CẦU K THU T CH CH AT N CÔNG NGHỆ IP MULTICAST .1 Cá dị h d r IP M Một “ứng dụng multicast” được định nghĩa là ứng dụng mà gửi đến/nhận từ một địa chỉ IP multicast. Các ứng dụng này có thể có hoặc không các địa chỉ IP unicast tham chiếu. Có ba loại ứng dụng multicast sau:  Một-nhiều (1 to M): một host gửi đến hay hoặc nhiều bộ nhận.  Nhiều-nhiều (M to M): Một số lượng host bất kỳ gửi đến cùng một địa nhóm multicast cũng như nhận từ nhóm multicast đó.  Nhiều-một (M to1): Một số lượng bộ nhận bất kỳ gửi dữ liệu trở lại bộ gửi (nguồn) thông qua unicast hoặc multicast. 2.1.1 Các ứng d ng Một-Nhi u (1 to M) Các ứng dụng 1toM có một bên gửi và nhiều bên nhận đồng thời. Khi nói đến multicast người ta thường nghĩ đến các ứng dụng multimedia dựa trên broadcast: truyền hình (video) và radio (audio). Dưới đây là một số ứng dụng multicast dạng 1toM: - Phân phối audio/video (a/v) theo lịch định sẵn - Push Media: Các ứng dụng dạng này bao gồm cập nhật bản tin thời tiết, tin tức thời sự nổi bật, kết quả thể thao hoặc các loại thông tin động khác. - Ứng dụng File Distribution và Caching - Các ứng dụng thông báo - Anouncements: thời gian mạng, đặt lịch phiên multicast, số ngẫu nhiên, cập nhật cấu hình… - Các ứng dụng giám sát – Monitoring: Giá cổ phiếu, thiết bị cảm biến, hệ thống bảo mật và các loại thông tin thời gian thực khác. 9
2.1.2 Các ứng d ng Nhi u-Nhi u (M to M) Trong các ứng dụng MtoM hai hoặc nhiều bộ nhận cũng hoạt động như bộ gửi. Nói cách khác các ứng dụng MtoM được đặc trưng bởi các giao tiếp multicast hai chiều. - Multimedia Conferencing: bao gồm các ứng dụng conference cơ bản. - Nguồn tài nguyên đồng bộ hóa: bao gồm các ứng dụng về cơ sở dữ liệu chia sẻ thuộc bất cứ loại nào (đặt lịch, directory cũng như các cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin truyền thống) - Xử lý đồng thời: Xử lý song song - Cộng tác: ví dụ như chia sẻ soạn thảo văn bản - Học từ xa: Đây là dịch vụ phân bố nội dung a/v một-nhiều với khả năng “upstream” cho phép người học gửi câu hỏi đến người giảng. - Chat Groups: đây là dịch vụ conference dạng text nhưng có thể hỗ trợ các biểu hiện mô phỏng (gọi là avatar) cho mỗi người. - Distributed Interactive Simulations [DIS]: mỗi đối tượng trong một Simulation multicast thông tin mô tả vì vậy tất cả các đối tượng khác có thể đáp trả lại đối tượng này và tương tác khi cần thiết. Băng thông cho ứng dụng này là lớn khi số đối tượng và độ phân giải thông tin mô tả ngày càng tăng. - Multi-player Game: Nhiều multi-player game đơn giản chỉ là các Distributed Interactive Simulation và có thể bao gồm khả năng Chat Group. Băng thông cho các ứng dụng dạng này có thể thay đổi rất mạnh mặc dù hiện nay các multi- player game đã nỗ lực để tối thiểu hóa việc sử dụng băng thông nhằm tăng số người chơi lên. - Jam Session: dịch vụ chia sẻ âm thanh mã hóa. Băng thông cho dịch vụ này thay tổi tùy theo kỹ thuật mã hóa, tốc độ lấy mẫu, độ phân giả mẫu và số lượng kênh … 2.1.3 Các ứng d ng Nhi u-Một (M to 1) Không giống như loại ứng dụng 1toM và MtoM, ứng dụng dạng Mto1 không biểu diễn cơ chế giao tiếp tại lớp IP. Các ứng dụng Mto1 có nhiều bên gửi và một bên nhận. 10
- Resource Discovery – Phát hiện nguồn tài nguyên: Định vị dịch vụ, ví dụ IP multicast cho phép thực thi một số dịch vụ kiểu như dịch vụ “host anycasting service”, bên nhận multicast gửi đi một yêu cầu đến địa chỉ nhóm multicast để lấy được đáp ứng từ host gần nhất mà có thể thỏa mãn yêu cầu. - Data Collection – Tập hợp dữ liệu: Dịch vụ này ngược với ứng dụng giám sát – monitoring 1toM đã mô tả ở trên. - Auction – Dịch vụ bán đấu giá - Polling – Dịch vụ bỏ phiếu - Jukebox – máy hát tự động: dịch vụ này cho phép chơi dữ liệu a/v gần như theo yêu cầu (near – on – demand a/v playback). - Accounting . Cá y ầ kỹ h ậ đố ớ dị h IP M . .1 ầ độ rễ Ngoài những ứng dụng yêu cầu dữ liệu với độ nhạy về thời gian như giá cổ phiếu, thông tin giám sát thời gian thực thì phần lớn các cứng dụng 1toM có độ dung sai với trễ và sự thay đổi độ trễ cao (jitter). Dữ liệu với tốc độ bit không đổi CBR như luồng media (audio/video) rất nhạy với jitter nhưng nói chung các ứng dụng này hạn chế ảnh hưởng của jitter bằng cách sử dụng bộ đệm dữ liệu. . . Cá y ầ khá Dưới đây là các yêu cầu đối với các ứng dụng multicast: - Quản lý địa chỉ: lựa chọn và phân cấp địa chỉ tránh không bị xung đột địa chỉ. - Quản lý phiên: thực hiện các dịch vụ lớp ứng dụng trên đỉnh của truyền tải multicast. - Hỗ trợ các bộ nhận không đồng nhất: gửi đến nhiều bộ nhận với dung lượng băng thông thay đổi lớn, đặc tính về latency và nghẽn mạng yêu cầu sự phản hồi để kiểm soát hiệu năng của bộ nhận. - Phân phát dữ liệu một cách tin cậy: đảm bảo rằng tất cả dữ liệu gửi đi sẽ được tất cả bộ nhận nhận được. 11
- Tính bảo mật: Đảm bảo tính riêng tư của nội dung giữa các thành viên nhóm mulitcast. - Play-out được đồng bộ: cho phép nhiều bộ nhận trình diến dữ liệu nhận được theo cách đồng bộ. . ảo mậ ro IP M . .1 Cá y ầ bảo mậ Có ba vấn đề cần quan tâm trong việc cung cấp các dịch vụ bảo mật Multicast.  Đầu tiên, các bên gửi cần phải mã hóa và nhận thực dữ liệu Multicast.  Thứ hai, điều khiển truy nhập có thể được tiến hành bằng sự phân phối một khóa chung tới các thành viên nhóm, mà không cần tới sự thay đổi mô hình IP Multicast.  Thứ ba, các thành viên phải có khả năng kiểm tra dữ liệu được nhận đã thực sự được gửi bởi một thành viên đã được nhận thực hay không. Bởi vậy nhận thực nguồn gốc dữ liệu và mã hóa dữ liệu là một trong những vấn đề cần lưu tâm. Các yêu cầu về tính bảo mật multicast có thể bao gồm:  Giới hạn bên gửi: Kiểm soát xem ai có thể gửi thông tin đến các địa chỉ nhóm  Giới hạn bên nhận: Kiểm soát xem ai có thể nhận thông tin.  Giới hạn truy nhập: Kiểm soát xem ai có thể xem được nội dung mulitcast bằng cách hoặc là mã hóa nội dung hoặc là giới hạn bên nhận.  Xác minh nội dung: Đảm bảo là dữ liệu có nguồn gốc từ bên gửi đã nhận thực và dữ liệu này không bị thay đổi trong quá trình truyền tải.  Bảo vệ tính riêng tư của bên nhận: Kiểm soát xem liệu bên gửi hoặc các bên nhận khác có biết nhận dạng bên gửi hay không.  Firewall Traversal: Proxy các request “join” ra ngoài qua firewall, cho phép qua lưu lượng vào và ra, nhận thực bên nhận nhằm mục đích lọc và bảo mật. 12
. . Mô h h k rú bảo mậ Kiến trúc bảo mật vho IP multicast dựa trên ba khối chức năng chính, được trình bày ngắn gọn dưới đây. 3. Kiế trúc bảo mât IP Multicast MIKE (trao đổi khoá internet Multicast): khối chức năng này chịu trách nhiệm quản lý khoá. Việc này được thực hiện nhờ việc sử dụng API cho phép các ứng dụng tham gia và rời bỏ nhóm Multicast. Khối chức năng MIKE tạo ra gắn kết an toàn internet MSA tương tự với tiêu chuẩn Security Association. MSA này chịu trách nhiệm đối với các khoá nhóm và xác thực dữ liệu để ký và xác minh khoá, giữ các thông tin khác liên quan đến kết nối. . . Mộ ố ả pháp bảo mậ ro IP M Dưới đây là hai phương pháp cho phép nhận thực nguồn và xác thực sử dụng chữ ký số được áp dụng cho dữ liệu kiểu khối và dữ liệu kiểu luồng: Hh khố Có hai kiểu hashing khối thường được sử dụng là Star hashing và Tree hashing: Ch ỗ hash ho hậ h dữ ệ k ể ồ Chuỗi là giải pháp chung cho việc giảm giá chữ ký số đối với nhận thực dữ liệu kiểu luồng. Đối với truyền dẫn tin cậy của dữ liệu kiểu luồng, ta giả thiết rằng bên gửi đã có sẵn luồng dữ liệu khả dụng. 13
CHƯƠNG : NG NG IP MULTICAST T NG Đ T ĐIỆN T .1 T đào ạo đ ệ ử .1.1. Khá ệm đào ạo đ ệ ử. Đào tạo điện tử hay E-Learning (viết tắt của Electronic Learning) là một thuật ngữ mới. Hiện nay theo các quan điểm và dưới các hình thức khác nhau có rất nhiều cách hiểu về E-Learning. Hiểu theo nghĩa rộng, E-learning là một thuật ngữ dùng để mô tả việc học tập và đào tạo dựa trên công nghệ thông tin và truyền thông. Một vài công cụ khác cho E-Learning như:  Computer Based Learning (CBL)  Web Based Learning (WBL)  Multimedia Based Learning. Có hai hình thức giao tiếp giữa người dạy và học: giao tiếp đồng bộ (Synchronous) và giao tiếp không đồng bộ (Asynchronous). Đặ đ ểm h ủ đ ào ạo đ ệ ử:  Dựa trên công nghệ thông tin và truyền thông.  Hiệu quả của E-Learning cao hơn so với phương pháp học truyền thống.  E-Learning sẽ trở thành xu thế tất yếu trong nền kinh tế tri thức. .1. . Cấ rú ủ mộ hươ r h đào ạo đ ệ ử Chương trình đào tạo E-Learning được chia thành 5 cấp. Mỗi cấp đều có yêu cầu đối với người tạo chương trình, phân phối quản lý nội dung, phương thức học viên truy cập cũng như công cụ tạo và quản lý riêng biệt. Dưới đây là bảng tổng hợp các cấp trong chương trình đào tạo: 14
4. Kế ú ươ E-Learning .1. . Mộ ố h h hứ đào ạo đ ệ ử Có một số hình thức đào tạo bằng E-learning ,cụ thể như sau :  Đào tạo dựa trên công nghệ (TBT- Technology -Based Training ).  Đào tạo dựa trên máy tính (CBT -Computer- Based Training).  Đào tạo dưạ trên Web (WBT – Web-Based Training).  Đào tạo trực tuyến (Online Learning/Training).  Đào tạo từ xa (Distance Learning). .1.4. Lợ í h ủ E-Learning E-Learning đem dến một môi trường đào tạo năng động hơn với chi phí thấp hơn. E-Learning uyển chuyển, nhanh và thuân lợi. E-Learing tiết kiệm thời gian, tài nguyên và mang lại kết quả tin cậy . E-Learning mang lại kiến thức cho bất kỳ ai cần đến. Những lợi ích then chốt của E-Learning là:  Đào tạo mọi lúc mọi nơi  Tính linh động.  Tiết kiệm chi phí.  Tối ưu  Đánh giá.  Sự đa dạng. 15
.1.5. Đố ượ ủ đào ạo đ ệ ử Doang nghiệp, cơ quan nhà nước, tổ chức giáo dục va trung tâm đào tạo là những nơi sử dụng E-Learning nhiều nhất. .1.6. Th rạ phá r ể àứ d ủ đào ạo đ ệ ử T h h h phá r ể E - Le r r h ớ Trong những năm gần đây ,châu Âu đã có một thái độ tích cực đối với việc phát triển CNTT cũng như ứng dụng nó trong mọi lĩnh vực kinh tế - xã hội, đăc biệt là ứng dụng trong hệ thống giáo dục. Các nước trong cộng đồng châu Âu đều nhận thức được tiềm năng to lớn mà CNTT mang lại trong việc mở rộng phạm vi , làm phong phú thêm nội dung và nâng cao chất lượng của nền giáo dục. T h h h phá r ể àứ d Le r ở ệNm Việt Nam đã gia nhập mạng E-learning châu Á(Asia E-learning Network – AEN, www. Asia-e-learning.net) với sự tham gia của Bộ giáo dục và Đào tạo , Bộ Khoa học –Công nghệ ,trường Đại học Bách Khoa, Bộ Bưu chính Viễn Thông… Hiện nay E-Learning ở Việt Nam cũng đã có một vài Website đào tạo trực tuyến (E-Learning ) như: - http://elearning.com.vn/ - của FPT. - http://sara.com.vn/ website dạy kế toán trực tuyến. Điều này cho thấy tình hình nghiên cứu và ứng dụng loại hình đào tạo này đang được quan tâm ở Việt Nam. . d IP M ây d hệ hố đào ạo đ ệ ử . .1 ầ IP M ro hệ hố đào ạo đ ệ ử Hiện nay trên thế giới có rất nhiều ứng dụng truyền dữ liệu Multimedia. Hầu hết sử dụng mô hình khách – chủ (client – server) dựa trên unicast, tức là máy khách gửi yêu cầu đến máy chủ, máy chủ gửi dữ liệu cho từng máy khách sử dụng truyền tin Unicast. Các ứng dụng trên đều có nhược 16
điểm là, với mô hình khách – chủ dựa trên Unicast đơn thuần thì máy chủ sẽ bị quá tải khi có quá nhiều người dùng. Multicasting là cách hữu hiệu để truyền văn bản, âm thanh, video đên môt nhóm người trên mang Internet hoăc mạng nội bộ. Thay vi phải gửi thông tin tới từng cá nhân, thông tin sẽ được gửi cho các nhóm Multicast. 5. Mô hình cây Multicast trong E-Learning Máy tính cho bộ định tuyến biết nó muốn nhận thông tin từ một Multicast. Bô định tuyến này báo cho bộ định tuyến tiếp theo gần với nguồn của Multicast biết điều đó. Qúa trình này được tiếp tục đến khi đường đi được thiết lập từ nguồn Multicast đến máy muốn nhận Multicast. Kết qủa là chỉ có các bộ định tuyến cần thiết mới nhận được các gói Multicast. Các bộ định tuyến không tham gia sẽ không nhận được gói, việc này làm giảm lưu thông và giúp cho tiến trình hiệu qủa hơn. Hệ thống định tuyến này có dạng hình cây, với gốc là máy chủ Multicast và được nối kết với các hệ thống muốn nhận Multicast. Nếu một bộ định tuyến có các máy không muốn nhận Multicast, nó sẽ bị loại khỏi cây. Hệ thống hạ tầng hỗ trợ E-Learning cần đáp ứng các yêu cầu sau:  Tối ưu hóa băng thông của máy chủ, máy chủ không phải chịu tải quá nhiều khi số lượng người sử dụng tăng lên. 17
 Tối ưu hoá dung lượng đường truyền trên mạng.  Xây dựng một phương thức truyền dữ liệu video qua giao thức IP multicast . . Cá ô hệ hỗ rợ r ể kh đào ạo đ ệ ử r IP M . 1. G o hứ ITU H H323 là một tập các tiêu chuẩn từ ITU-T, nó định nghĩa một tập các giao thức dùng để liên lạc bằng âm thanh và hình ảnh qua mạng máy tính. Tiêu chuẩn H.323 đầu tiên được chính thức công bố và giải quyết các vấn đề cấp phát đa phương tiện trên cơ sở kỹ thuật LAN. Tuy nhiên, khi mạng Internet và IP trở nên phổ biến, nhiều giao thức tiêu chuẩn RFC và các kỹ thuật đã được phát triển dựa trên một số ý tưởng của H.323. Cô Moe Multicast Backbone (MBone) là một mạng lưới Internet toàn cầu được thiết kế để hỗ trợ các ứng dụng . MBone công cụ bao gồm một tập hợp các âm thanh, video và bảng sử dụng giao thức Internet để cho phép multicast thông tin liên lạc (point-to-multipoint và multipoint-to- multipoint), đáp ứng hầu hết nhu cầu của truyền thông nhóm, chẳng hạn như dịch vụ e-learning.  Vic là một MBone công cụ hội nghị truyền hình.  Rat là một công cụ MBone truyền âm thanh.  Wbd là một MBone bảng điện tử chia sẻ, cho phép một số học viên tham gia lóp học để chia sẻ một không gian làm việc.  SDR là một phiên thư mục được thiết kế để cho phép hiện một danh sách của tất cả các phiên MBone đã và đang thực hiện như các phiên công cộng và các phiên cá nhân. 3.3 Nghiên cứu các giải pháp xây d ng hạ tầng mạng hỗ trợ đào ạo đ ện tử tại Đại học Hà Nội d a trên công nghệ IP Multicast 3.3.1 Tình hình phát triển và ứng d E-Le r ở ĐH Hà Nộ Để đáp ứng nhu cầu giảng dạy, lãnh đạo nhà trường đã quan tâm và đầu tư xây dựng cơ sở vật chất, hệ thống đào tạo tiên tiến, ứng dụng CNTT vào giảng dạy. Hiện nay nhà trường đã có một hạ tầng CNTT tương đối phát triển. 18