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
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
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
?
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
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
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 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
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
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
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
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
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.
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
Copyright: Tài liệu đại học ©