Lời nói đầu
Hiện công nghệ 3G đã được triển khai ở rất nhiều nước trên thế giới. Cùng
với tính vượt trội tốc độ truyền dữ liệu so với công nghệ 2G và sự thâm nhập các
thiết bị smart phone thì nhu cầu sử dụng internet tốc độ cao từ các máy di động
ngày càng tăng. Nhà khai thác mạng phải nâng cấp mạng lưới phù hợp với nhu cầu
của người sử dụng, phù hợp với sự phát triển của các thiết bị đầu cuối thông minh,
cùng với đó là kế hoạch ra các gói cước cho dịch vụ data hấp dẫn khách hàng. Cung
cấp cước truy nhập data thấp cho khách hàng là quan trọng nhất đối với mô hình
kinh doanh cho các nhà cung cấp nội dung cũng như các nhà cung cấp thiết bị đầu
cuối. Tuy nhiên việc bùng nổ mạng data, các thiết bị smartphones, máy tính bảng,
máy tính truy cập qua USB qua mạng data 3G làm cho các dịch vụ ứng dụng P2P
phát triển nhanh chóng. Ngày càng có nhiều thuê bao sử dụng các phần mềm P2P
sẵn có trên thiết bị đầu cuối để sử dụng các dịch vụ truyền thống như voice, sms….
Khi thuê bao sử dụng nhiều các dịch này thì nhà cung cấp dịch vụ chỉ tính được tiền
dung lượng data và đe dọa tới doanh thu các dịch vụ truyền thống trên mạng. Vấn
đề đặt ra là nhà mạng làm thế nào mà kiểm soát được các dịch vụ ứng dụng P2P
này, nếu không kiểm soát được sẽ ảnh hưởng tới doanh thu của nhà mạng, đồng thời
sẽ mang lại những hậu quả khác về an ninh mạng.
Như vậy nhà mạng phải có các giải pháp để kiểm soát các dịch vụ này. Việc
nghiên cứu giải pháp để kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P trên mạng 3G MobiFone
là cần thiết và cấp bách.
Nội dung đề tài gồm các phần chủ yếu sau :
Chương 1: Tổng quan về các dịch vụ ứng dụng P2P.
Chương 2: Nghiên cứu về các giải pháp kiểm soát các dịch vụ ứng dụng P2P trên
thế giới.
Chương 3: Áp dụng giải pháp kiểm soát các dịch vụ ứng dụng P2P trên mạng
MobiFone.
Chương 4: Kết luận
NHÓM NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Authentication, Authorization and
Accounting
Nhận thực, ủy quyền và tính cước
A-BCF
Access Border Control Function Chức năng điều khiển biên giới truy
nhập
AES
Advanced Encryption Standard Chuẩn mật hóa nâng cao
AF
Application Function Chức năng ứng dụng
API
Application Programme Interface Giao diện chương trình ứng dụng
APN
Access Point Name Tên điểm truy nhập
A-RACF
Access Resource and Admission
Control Subsystem
Phân hệ điều khiển cổng và tài
nguyên truy nhập
ATM
Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền tải bất đồng bộ
ASA Abort-Session-Answer Trả lời phiên loại bỏ
ASR Abort-Session-Request Yêu cầu phiên loại bỏ
AVP Attribute pair value Cặp giá trị thuộc tính
BCM
Bearer Control Mode Chế độ điều khiển bearer
BG
Border Gateway Cổng biên
BSSAP+
Base Station System Application Part + Phần ứng dụng hệ thống trạm gốc
CSG ID
Closed Subscriber Group Identity Xác định nhóm thuê bao đóng
DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol Giao thức cấu hình host động
DNS
Domain Name System Hệ thống tên miền
DPI
Deep Packet Inspection Kiểm tra gói sâu
DRM
Digital Rights Management Quản lý bản quyền số
DSL
Digital Subcribe Line Đường dây truy nhập thuê bao
DTM
Dual Transfer Mode Chế độ truyền tải song công
EGPRS
Enhanced GPRS GPRS cải tiến
EPC
Evolved Packet Core Mạng lõi gói tiên tiến
EPG
Evolved Packet Gateway Cổng gói tiên tiến
EPS
Evolved Packet System Hệ thống gói tiên tiến
ESP
Encapsulating Security Payload Tải an toàn đóng gói
ETSI
European Telecommunications
Standards Institute
Viện nghiên cứu chuẩn viễn thông
Châu Âu
E-UTRAN
Quản lý phiên và quản lý di động
GPRS
GRA
GERAN Registration Area Khu vực đăng ký GERAN
GSM-SCF
GSM Service Control Function Chức năng điều khiển dịch vụ GSM
GSIM
GSM Service IdentityModule Khối xác định dịch vụ GSM
GSN
GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS
GTP
GPRS Tunnelling Protocol Giao thức đường ống GPRS
GTP-C
GTP Control Plane Mặt phẳng điều khiển GTP
GTP-U
GTP User Plane Mặt phẳng người dùng GTP
GW
Gateway Cổng
HTTP
HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền tải siêu văn
bản
H-PLMN
Home Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng chủ
HSPA
High Speed Packet Access Truy cập gói tốc độ cao
HSS
Home Subcriber Server Máy chủ thuê bao mạng chủ
ICMP
Internet Control Message Protocol Giao thức bản tin điều khiển internet
IETF
MAC
Medium Access Control Điều khiển truy nhập trung gian
MIP
Mobile IP IP di động
MIU
Mobile Internet Unlimited Không giới hạn internet di động
MME
Mobility
Management Entity
Thực thể quản lý di động
MT
Mobile Terminal Đầu cuối di động
MTP2
Message Transfer Part layer 2 Phần chuyển giao bản tin lớp 2
MTP3
Message Transfer Part layer 3 Phần chuyển giao bản tin lớp 3
NAT
Network Address Translation Biên dịch địa chỉ mạng
NS
Network Service Dịch vụ mạng
Page 8 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
NSS
Network SubSystem Phân hệ mạng
OCS
Online Charging System Hệ thống tính cước trực tuyến
OFCS
Offline Charging System Hệ thống tính cước offline
OTT
P-GW
PDN Gateway Cổng PDN
PMM
Packet MobilityManagement Quản lý di động gói
PPP
Point-to-Point Protocol Giao thức điểm – điểm
PTP
Point To Point Điểm tới điểm
QCI
QoS Class Indentifier Bộ xác định lớp QoS
Page 9 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
QoS
Quality of Service Chất lượng dịch vụ
RA
Routing Area Vùng định tuyến
RAB
Radio Access Bearer Bearer truy nhập vô tuyến
RAC
Routing Area Code Mã vùng định tuyến
RACS
Resource and Admission Control
Function
Chức năng điều khiển cổng và nguồn
RAI
Routing Area Identity Xác định mã định tuyến
RAN
Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến
RANAP
SM
Short Message Bản tin ngắn
SMPP
Short Message Peer to Peer Bản tin ngắn ngang hàng
Page 10 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
SM-SC
Short Message Service Centre Trung tâm dich vụ bản tin ngắn
SMS-GMSC
Short Message Service GatewayMSC MSC cổng dịch vụ bản tin ngắn
SMTP
Simple Mail Transfer Protocol Giao thức truyền tải thư điện tử đơn
giản
SPDF
Service Policy Decision Function Chức năng quyết định chính sách
dịch vụ
SPR
Subcriber Profile Repoitory Lưu trữ hồ sơ thuê bao
TCAP
Transaction Capabilities Application
Part
Phần ứng dụng khả năng chuyển tiếp
TCP
Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn
TDD
Time Division Duplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian
TDF
Traffic Detection Function Chức năng phát hiện lưu lượng
TOS
Wireless Application Protocol Giao thức ứng dụng vô tuyến
Page 11 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
WCDMA
Wideband CDMA CDMA băng rộng
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC DỊCH VỤ
ỨNG DỤNG P2P
1.1 Giới thiệu các ứng dụng và các giao thức
1.1.1 Ứng dụng chia sẻ file P2PĐịnh nghĩa mạng ngang hàng P2P
Mạng ngang hàng là một kiểu mạng được thiết kế trong đócho các thiết bị
trong đó có chức năng và khả năng của các thiết bị đó là như nhau. Mạng P2P
không có khái niệm máy trạm (client) hay máy chủ (server), mà chỉ có khái niệm
các nốt (peers) đóng vai trò như cả client và server.
Page 12 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
Hình 1.1: Sơ đồ đ1: ạ1: 1: ạclient/server
Hình 1.2: Sơ đ đ 1.2: client) hay
Mạng Overlay:
Là mạng máy tính được xây dựng trên nền của một mạng khác. Các node
trong mạng Overlay được xem là nối với nhau bằng liên kết ảo (logical links), mỗi
liên kết ảo có thể bao gồm rất nhiều các liên kết vật lý của mạng nền.
Rất nhiều các mạng P2P được gọi là mạng overlay vì nó được xây dựng và
hoạt động trên nền của Internet. VD: Gnutella, Freenet, DHTs
Page 13 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
Hình 1.3: Sơ đ 1.3: , Freene
Mạng chia sẻ file P2P:
trước khi P2P chia sẻ tập tin ra đời, đĩa CD âm thanh là cách chủ yếu để phân phối
nội dung đến người sử dụng. Cổng thông tin trang web âm nhạc trực tuyến thì bị
giới hạn về kích thước của danh mục sản phẩm của họ và việc tải nội dung xuống từ
các cổng thông tin này tương đối tốn kém. Mặc dù chia sẻ file P2P trở thành rộng
rãi đồng nghĩa với vi phạm bản quyền nội dung, nó cũng cho thấy xu hướng người
tiêu dùng đã sẵn sàng thay thế mô hình phân phối đĩa CD truyền thống bằng cách
phân phối qua mạng trực tuyến nếu có ứng dụng có thể cung cấp một danh mục đầy
đủ các tiêu đề bài hát, tên ca sĩ và có đầy đủ tính năng như tìm kiếm, xem trước,
chuyển vào đĩa CD và máy nghe nhạc cá nhân. Một ví dụ điển hình là cổng thông
tin iTunes của Apple đã kích thích tốc độ tăng trưởng mạnh mẽ trong kinh doanh
âm nhạc trực tuyến.
Trong một ứng dụng P2P chia sẻ tập tin thông thường, người sử dụng có các
tập tin kỹ thuật số họ muốn chia sẻ với người khác. Những tập tin này được đăng ký
từ người dùng bằng cách sử dụng ứng dụng nội bộ theo các đặc tính như tiêu đề, tên
nghệ sĩ, ngày và định dạng. Sau đó, người sử dụng khác ở bất cứ nơi nào trên
Internet có thể tìm kiếm các tập tin này bằng cách cung cấp một truy vấn về một số
kết hợp của các thuộc tính tương tự. Một hàng (peer) mà có các tập tin phương tiện
truyền thông nội bộ phù hợp với truy vấn sẽ trả về thông tin làm thế nào để lấy lại
các tập tin. Nó cũng có thể chuyển tiếp các truy vấn với các hàng (peer) khác.
Người sử dụng có thể nhận được nhiều phản hồi thành công để truy vấn và sau đó
có thể chọn các tập tin mà họ muốn lấy. Các tập tin này sau đó được tải về từ hàng
Page 15 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
(peer) được chọn vào máy cục bộ. Ví dụ về các giao diện người dùng chia sẻ file
được thể hiện trong hình 1.1 và 1.2.
Page 16 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
Hình 1.1: Limewire client
do tải nhạc tập tin, nhưng phải nghe hoặc xem một quảng cáo khi đang tải hoặc xem
nội dung. Trong mô hình này nhà quảng cáo sẽ trả chi phí bản quyền nội dung thay
cho người sử dụng. Câu hỏi đặt ra về mô hình này là liệu nó có làm hạ giá của mô
Page 18 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
hình kinh doanh hiện tại và liệu doanh thu quảng cáo bù đắp được doanh thu bị mất
đi khi sử dụng mô hình tải nhạc từ các cổng thông tin hiện tại.
Thoại qua P2P
Các máy trạm để bàn VoIP bắt đầu xuất hiện vào giữa những năm 1990 và
cung cấp miễn phí các cuộc gọi thoại và gọi video từ PC đến PC. Các ứng dụng này,
mặc dù có lợi thế về kinh tế và áp dụng kỹ thuật mới nhưng không thu hút được một
lượng lớn người dùng do các yếu tố như chất lượng âm thanh còn kém và số người
sử dụng truy nhập băng thông rộng còn hạn chế. Ngoài ra, cộng đồng người sử
dụng ban đầu còn nhỏ nên hạn chế khả năng các ứng dụng này có thể thay thế điện
thoại thông thường. Đây tiếp tục là một vấn đề thực tế mà các ứng dụng P2P mới
sau này phải đối mặt - làm thế nào để tạo ra một cộng đồng người sử dụng lớn để có
thể cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng đi kèm. Bắt đầu từ năm 1996 với sự ra mắt
của chương trình ICQ, một số lượng lớn các ứng dụng về tin nhắn (instance
message) đã trở thành phổ biến rộng rãi. Các hệ thống Microsoft Messenger, Yahoo
Messenger và Jabber, tất cả dùng kiến trúc máy trạm/máy. Mặc dù một số các hệ
thống này sau đó đã bổ sung thêm tính năng thoại, tuy nhiên vẫn không thu hút
được cộng đồng lớn người sử dụng. Ứng dụng Skype VoP2P ra mắt năm 2003 đã
đạt hơn 10 triệu người dùng đồng thời. Công nghệ VoP2P của Skype sẽ được thảo
luận trong phần dưới. So với các ứng dụng VoIP trước đó, Skype cung cấp cả các
cuộc gọi từ PC đến PC miễn phí và cuộc gọi từ PC đến mạng cố định với chi phí
thấp, bao gồm cả cuộc gọi quốc tế. Chất lượng cuộc gọi Skype cao do bộ mã hõa
Skype và sự phát triển của mạng truy nhập băng rộng. Ngoài ra, Skype bao gồm đầy
đủ các tính năng như danh sách bạn, nhắn tin instance message Không như hệ
thống chia sẻ file, Skype cam kết không có chính sách gián điệp.
hàng (peer) nào nhận được một dòng video cũng có thể gửi nó cho các các hàng
khác. Nếu D> 1 các hàng được kết nối trực tiếp đến các đồng đẳng nguồn và mỗi
hàng có thể hỗ trợ D hàng, thì có đến (D
2
+ D) hàng có thể nhận được luồng video
khi phải đi qua 2 hop để đến nguồn. Tương tự như vậy, nếu mỗi D hàng ở lớp thứ
hai có thể hỗ trợ D hàng, thì có đến (D
3
+ D
2
+ D) hàng có thể nhận được luồng
video khi phải đi qua 3 hop để đến nguồn. Lưu ý rằng mỗi hop thêm vào thì sẽ bổ
sung thêm độ trễ chuyển tiếp nhỏ, tuy nhiên đây cũng không phải là vấn đề lớn
trong các ứng dụng video-streaming một chiều.
Mô hình đơn giản này là tối ưu nếu tất cả các hàng đều xem video
streaeming ở cùng một vị trí gần như cùng một lúc, tương tự như với một phát sóng
kênh truyền hình quảng bá. Tuy nhiên, trong các ứng dụng loại video theo yêu cầu,
các hàng bắt đầu xem nội dung video ở một khoảng tùy ý, và những hàng mà cùng
bắt đầu xem một luồng video thì do hành vi người sử dụng như tạm dừng hoặc tua
lại nên các đoạn video đang xem của từng hàng cũng sẽ khác nhau. Để giải quyết
vấn đề truyền đi bản sao đầy đủ nội dung của video khi người dùng xem lại
(playback) nội dung, một phương pháp được đưa ra là 1 hàng sẽ xác định đoạn
video tiếp theo trong lịch playback từ một số hàng khác trong mạng P2P.
Cũng giống như các ứng dụng P2P khác, đối với ứng dụng P2PTV sự biến
động của các hàng có thể tạo ra khoảng gián đoạn khi playback lại luồng video nếu
hàng (peer) có nội dung của đoạn video tiếp theo đột nhiên rời khỏi hệ thống P2P.
Tuy nhiên hầu hết mạng P2P đều có các giao thức cụ thể để nhận ra các vấn đề đó
và liên tục xác định vị trí các hàng mới được tham gia vào hệ thống P2P. Với các
ứng dụng video streaming, việc giảm thiểu ảnh hưởng khi hàng nguồn rời mạng có
thể thực hiện bằng cách định kỳ tìm kiếm các nguồn dự phòng và cung cấp một bộ
không đáp ứng yêu cầu, hoặc nếu các hàng mới cung cấp đường truyền tốt hơn
Ngay cả khi người sử dụng không khởi tạo bất kỳ yêu cầu tìm kiếm tập tin
nào hoặc không lựa chọn việc chia sẻ các tập tin nội bộ, ứng dụng P2P vẫn sử dụng
năng lực của máy tính của của mạng để kết nối cho các hàng khác. Nó có thể là để
đáp ứng yêu cầu tìm kiếm từ các hàng hoặc hoạt động như một hàng khởi động
(bootstrap peer) cho hàng mới tham gia. Nó có thể là bộ nhớ đệm cho các tập tin
thông dụng để tiết kiệm thời gian tìm kiếm cho các hàng khác. Nó cũng có thể là
kết nối proxy thay mặt cho các hàng phía sau bức tường lửa. Người sử dụng có thể
không được nhận thức điều này khi sử dụng máy tính của mình, hoặc anh ta có thể
nhận thấy rằng hệ thống đang chạy tải nặng hơn do các phần mềm ngang hàng đang
chạy. Các kết nối mạng có thể có tốc độ chậm hơn. Tuy nhiên, các chi tiết cách các
ứng dụng P2P sử dụng máy nội bộ và tài nguyên của máy nội bộ, bao gồm cả những
gì các hàng khác đang truy cập tài nguyên của nó, thường được ẩn đi đối với người
sử dụng.
Sau đó, khi người dùng bắt đầu tìm kiếm các tập tin trên mạng P2P hoặc
chia sẻ tập tin riêng của mình với những người khác, ứng dụng P2P sẽ gửi tin nhắn
đến các hàng khác mà nó được kết nối. Những tin nhắn này có thể được tiếp tục
truyền tới các hàng khác nếu cần thiết. Các tin nhắn chứa các yêu cầu tìm kiếm
hoặc chứa thông tin về các tập tin mà hàng đang chia sẻ.
P2P trên các client khác máy Desktop
Mặc dù phần lớn các ứng dụng P2P hoạt động trên máy tính để bàn, nhưng
việc sử dụng công nghệ P2P không bị giới hạn chỉ trên máy tính để bàn. Trong thực
tế, các ứng dụng P2P thậm chí còn phù hợp hơn đối với các thiết bị điện tử tiêu
Page 23 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Đề tài Nghiên cứu giải pháp kiểm soát dịch vụ ứng dụng P2P qua mạng data 3G MobiFone
dùng (CEs – Consumer Electrics). Ví dụ, hình 1.5 minh họa kịch bản ứng dụng P2P
hiển thị luồng video trực tiếp trên các thiết bị nghe nhìn khác nhau.
Trong phạm vi hạn chế, hiện tại các ứng dụng P2P đã được được sử dụng
cho các thiết bị cá nhân. Vì P2P có nghĩa là các thiết bị cá nhân của người sử dụng
1.2.1 Tổng quan
Skype là một giao thức peer-to-peer (p2p) VoIP được phát triển bởi tổ chức
Kazaa. Skype cho phép người sử dụng thực hiện các cuộc gọi thoại và gửi tin nhắn
văn bản đến người dùng khác của Skype. Về bản chất, nó rất giống với MSN và các
ứng dụng Yahoo IM, vì nó có khả năng thực hiện các cuộc gọi bằng giọng nói, tin
nhắn tức thời, âm thanh hội nghị, và danh sách bạn bè. Tuy nhiên, các giao thức cơ
bản và kỹ thuật sử dụng khác nhau.
Giống như người tiền nhiệmgiao thức chia sẻ tập tin Kazaa trước đây, Skype
sử dụng một lớp phủ peer-to-peer mạng. Có hai loại lớp phủ của các nút mạng lưới
này, máy chủ thông thường và các nút siêu nút (SN). Một máy chủ thông thường là
một ứng dụng Skype có thể được dùng thực hiện cuộc gọi thoại và gửi tin nhắn văn
bản. Một nút siêu là một trạm điểm cuối trên mạng Skype. Bất kỳ nút với một địa
chỉ IP công cộng có CPU, bộ nhớ và băng thông mạng lưới hiệu quả là một ứng cử
viên để trở thành một nút siêu. Một trạm thông thường kết nối với một nút siêu và
Page 25 of 911021
Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam - Công ty thông tin di động
Copyright: Tài liệu đại học ©