Đảm Bảo Công Bằng Trong Các Ứng Dụng Cộng Tác Ngang Hàng

Luận văn thạc sĩ phân tích vnu uet đảm bảo công bằng trong các ứng dụng cộng tác ngang hàng, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp khả thi cho thực tiễn.

• Người hướng dẫn: PGS.TS Hồ Sĩ Đàm
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Đảm Bảo Công Bằng Trong Các Ứng Dụng Cộng Tác Ngang Hàng
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• Lý do chọn đề tài
• Mục đích nghiên cứu
• Nội dung nghiên cứu
• Bố cục luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
• 1.1. Ứng dụng phân tán
• 1.2. Ứng dụng cộng tác ngang hàng
• 1.3. Mạng ngang hàng Peer – to - Peer (P2P)
• 1.4. Một số mạng chia sẻ file
• 1.5. Thuật toán và độ phức tạp thuật toán
• 2. CHƯƠNG 2: SUY LUẬN TIN CẬY TRONG MẠNG NGANG HÀNG
• 2.1. Khái niệm tin cậy và quản lí tin cậy
• 2.2. Mô hình tin cậy. Xác định người cộng tác
• 2.3. Mô hình suy luận
• 2.4. Mô hình hệ thống tin cậy NICE
• 2.5. Tính toán tin cậy phân tán trong NICE
• 2.6. Các hệ thống tin cậy khác
• 3. CHƯƠNG 3: ĐẢM BẢO CÔNG BẰNG VỚI CÁC ỨNG DỤNG CỘNG TÁC TRONG MẠNG NGANG HÀNG
• 3.1. Giao dịch dựa trên cookie
• 3.2. Kiểm tra tính tin cậy của các cookie
• 3.3. Áp dụng mô hình tin cậy NICE đảm bảo công bằng trong ứng dụng chia sẻ file BitTorrent
• 3.4. Chương trình Demo và các kết quả thu được
• KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Công Bằng Trong Ứng Dụng Cộng Tác Ngang Hàng

Công bằng trong ứng dụng cộng tác ngang hàng là một chủ đề quan trọng trong nghiên cứu giáo dục hiện đại. Đặc biệt, tại Đại Học Quốc Gia Hà Nội, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc đảm bảo công bằng không chỉ giúp nâng cao hiệu quả học tập mà còn tạo ra môi trường hợp tác tích cực giữa các sinh viên. Các ứng dụng này thường được triển khai trong các mô hình học tập trực tuyến, nơi mà sự chia sẻ tài nguyên và thông tin là rất cần thiết.

1.1. Khái Niệm Công Bằng Trong Giáo Dục

Công bằng trong giáo dục đề cập đến việc đảm bảo mọi học sinh đều có cơ hội tiếp cận tài nguyên học tập như nhau. Điều này bao gồm việc phân phối công bằng các tài nguyên và cơ hội học tập cho tất cả sinh viên, bất kể hoàn cảnh cá nhân của họ.

1.2. Vai Trò Của Ứng Dụng Cộng Tác Ngang Hàng

Ứng dụng cộng tác ngang hàng cho phép sinh viên chia sẻ tài nguyên và hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình học tập. Điều này không chỉ giúp nâng cao kiến thức mà còn tạo ra một cộng đồng học tập mạnh mẽ.

II. Vấn Đề Công Bằng Trong Các Ứng Dụng Cộng Tác Ngang Hàng

Mặc dù có nhiều lợi ích, nhưng việc đảm bảo công bằng trong các ứng dụng cộng tác ngang hàng cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như quyền truy cập tài nguyên, sự phân bổ công bằng và tính tin cậy trong giao dịch là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Thách Thức Trong Việc Chia Sẻ Tài Nguyên

Một trong những thách thức lớn nhất là làm thế nào để đảm bảo rằng tất cả người dùng đều có quyền truy cập công bằng vào tài nguyên. Việc phân chia không công bằng có thể dẫn đến sự bất mãn và giảm hiệu quả học tập.

2.2. Tính Tin Cậy Trong Giao Dịch

Tính tin cậy trong các giao dịch giữa các thành viên là rất quan trọng. Nếu một người dùng không thể tin tưởng vào người khác, điều này có thể gây ra sự gián đoạn trong quá trình cộng tác và ảnh hưởng đến kết quả học tập.

III. Phương Pháp Đảm Bảo Công Bằng Trong Ứng Dụng Cộng Tác

Để đảm bảo công bằng trong các ứng dụng cộng tác ngang hàng, nhiều phương pháp đã được đề xuất. Các nghiên cứu từ Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã chỉ ra rằng việc áp dụng các mô hình tin cậy có thể giúp cải thiện tính công bằng trong các giao dịch.

3.1. Mô Hình Tin Cậy NICE

Mô hình tin cậy NICE được phát triển để đánh giá và đảm bảo tính công bằng trong các ứng dụng chia sẻ file. Mô hình này giúp xác định người dùng đáng tin cậy và phân phối tài nguyên một cách công bằng.

3.2. Giải Thuật Định Giá Tài Nguyên

Giải thuật định giá tài nguyên giúp xác định giá trị của các tài nguyên được chia sẻ trong mạng. Điều này không chỉ giúp đảm bảo công bằng mà còn tối ưu hóa hiệu suất của mạng.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Công Bằng Trong Cộng Tác Ngang Hàng

Các ứng dụng thực tiễn của công bằng trong cộng tác ngang hàng đã được triển khai tại nhiều cơ sở giáo dục. Những kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các mô hình công bằng có thể nâng cao hiệu quả học tập và sự hài lòng của sinh viên.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Tại Đại Học Quốc Gia Hà Nội

Nghiên cứu tại Đại Học Quốc Gia Hà Nội cho thấy rằng việc áp dụng mô hình NICE đã giúp cải thiện đáng kể sự công bằng trong việc chia sẻ tài nguyên giữa các sinh viên.

4.2. Các Ứng Dụng Cụ Thể Trong Giáo Dục

Nhiều ứng dụng cụ thể đã được phát triển để hỗ trợ việc chia sẻ tài nguyên và thông tin giữa sinh viên, từ đó tạo ra một môi trường học tập công bằng và hiệu quả.

V. Kết Luận Về Công Bằng Trong Ứng Dụng Cộng Tác Ngang Hàng

Công bằng trong ứng dụng cộng tác ngang hàng là một yếu tố quan trọng để nâng cao hiệu quả học tập. Việc áp dụng các mô hình và phương pháp phù hợp sẽ giúp tạo ra một môi trường học tập công bằng và tích cực.

5.1. Tương Lai Của Công Bằng Trong Giáo Dục

Tương lai của công bằng trong giáo dục sẽ phụ thuộc vào việc phát triển và áp dụng các công nghệ mới, giúp cải thiện tính công bằng trong việc chia sẻ tài nguyên.

5.2. Khuyến Nghị Đối Với Các Cơ Sở Giáo Dục

Các cơ sở giáo dục nên xem xét việc áp dụng các mô hình công bằng trong các ứng dụng cộng tác để nâng cao hiệu quả học tập và sự hài lòng của sinh viên.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Mạng ngang hàng Peer-to-Peer (P2P) đã trở thành một xu hướng phát triển mạnh mẽ trong lĩnh vực truyền dữ liệu và mạng máy tính, chiếm tỷ trọng lớn trong lưu lượng Internet với khoảng 50% đến 75% lưu lượng dành cho việc trao đổi file, đặc biệt là các file âm nhạc. Các ứng dụng P2P như BitTorrent, Gnutella, Napster đã được triển khai rộng rãi trong các tổ chức, doanh nghiệp và cộng đồng người dùng, mang lại nhiều lợi ích về chia sẻ tài nguyên và tăng hiệu quả sử dụng băng thông. Tuy nhiên, trong quá trình cộng tác ngang hàng, các vấn đề về công bằng trong chia sẻ tài nguyên, kiểm soát tin cậy, bảo mật và ưu tiên truy cập tài nguyên vẫn còn tồn tại và ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu năng và sự phát triển bền vững của hệ thống.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là phân biệt rõ các ứng dụng cộng tác và không cộng tác trong mạng P2P, xây dựng giải thuật định giá và kiểm tra tính tin cậy của các ứng dụng cộng tác, đồng thời áp dụng mô hình tin cậy NICE để đảm bảo công bằng trong các ứng dụng chia sẻ file ngang hàng. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các ứng dụng cộng tác trong mạng P2P, đặc biệt là mô hình chia sẻ file BitTorrent, trong khoảng thời gian từ năm 2010 đến 2011 tại Việt Nam. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên mạng, giảm thiểu các hành vi gian lận, đồng thời tạo cơ sở lý thuyết và thực tiễn cho việc phát triển các ứng dụng P2P công bằng và tin cậy hơn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết về mạng ngang hàng P2P và mô hình tin cậy phân tán NICE.

• Mạng ngang hàng P2P: Là hệ thống phân tán gồm các nút (peer) có quyền tự trị, vừa đóng vai trò client vừa là server, không có điểm trung tâm điều phối. Các mô hình tìm kiếm và chia sẻ file trong P2P gồm flooded request (Gnutella), thư mục trung tâm (Napster) và mô hình hướng tài liệu (FreeNet). Các thuật toán tìm kiếm và cân bằng tải trong P2P được phân tích về độ phức tạp và hiệu quả.

• Mô hình tin cậy NICE: NICE (Internet Cooperative Environment) là môi trường cộng tác trên Internet cung cấp các giải thuật tính toán tin cậy phân tán, dựa trên việc trao đổi các chứng thực tài nguyên (cookie) giữa các nút. Mô hình này cho phép xác định và quảng bá tài nguyên, bảo đảm giao dịch an toàn, định giá tin cậy phân tán và xây dựng các nhóm cộng tác thiết thực. Các khái niệm chính bao gồm: agent, quan hệ tin cậy, giá trị tin cậy trực tiếp và đề cử, danh tiếng, đồ thị tin cậy, và các giải thuật suy luận tin cậy dựa trên đường dẫn khỏe nhất và trung bình trọng số.

Các khái niệm chuyên ngành được sử dụng gồm: cookie (chứng thực giao dịch), giao dịch dựa trên cookie, định danh kiểu PGP, chữ ký số RSA, bảng băm phân tán (DHT), bộ lọc Bloom, và các thuật toán tìm kiếm phân tán.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phân tích lý thuyết kết hợp mô phỏng thực nghiệm.

• Nguồn dữ liệu: Thu thập từ các tài liệu chuyên ngành, báo cáo ngành, các hệ thống P2P thực tế như BitTorrent, Gnutella, và các mô hình tin cậy phân tán như NICE.

• Phương pháp phân tích: Phân tích cấu trúc và hoạt động của mạng P2P, đánh giá các thuật toán tìm kiếm và cân bằng tải, xây dựng và kiểm chứng mô hình tin cậy NICE trong môi trường phân tán. Sử dụng các thuật toán suy luận tin cậy dựa trên đồ thị tin cậy và các giải thuật phân tán để tính toán giá trị tin cậy của các peer.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2011, bao gồm giai đoạn thu thập tài liệu, xây dựng mô hình, phát triển thuật toán, mô phỏng và đánh giá kết quả.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm một tập hợp các nút trong mạng P2P mô phỏng, với số lượng nút khoảng vài chục đến vài trăm để đánh giá hiệu năng và tính khả thi của mô hình. Phương pháp chọn mẫu là chọn ngẫu nhiên các nút trong mạng mô phỏng để đảm bảo tính đại diện và phân tán.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phân biệt ứng dụng cộng tác và không cộng tác: Qua mô hình tin cậy NICE, các peer được phân loại thành ba nhóm: người sử dụng tốt (luôn thực hiện giao thức đúng), người sử dụng bình thường (thực hiện đúng nhưng có thể có sai sót), và người sử dụng nguy hiểm (gian lận hoặc không cộng tác). Tỷ lệ người sử dụng tốt trong mô hình mô phỏng đạt khoảng 70%, người bình thường 20%, và nguy hiểm 10%.

2. Giải thuật định giá và kiểm tra tin cậy dựa trên cookie: Mỗi giao dịch tạo ra một cookie có giá trị trong khoảng [0,1] phản ánh chất lượng giao dịch. Thuật toán suy luận tin cậy sử dụng đồ thị tin cậy với các đường dẫn khỏe nhất và trung bình trọng số giúp tính toán giá trị tin cậy của peer một cách chính xác và phân tán. Kết quả mô phỏng cho thấy giá trị tin cậy được tính toán có độ chính xác trên 85% so với thực tế hành vi của peer.

3. Đảm bảo công bằng trong chia sẻ tài nguyên: Áp dụng mô hình NICE vào ứng dụng BitTorrent, hệ thống phân phối tài nguyên dựa trên tổng giá trị cookie của peer để xác định quyền ưu tiên truy cập tài nguyên. Peer có tổng giá trị cookie cao hơn được ưu tiên download và chia sẻ nhiều hơn. Mô phỏng cho thấy việc áp dụng mô hình này giúp giảm thiểu tình trạng gian lận và tăng hiệu quả sử dụng băng thông lên khoảng 30% so với mô hình không kiểm soát.

4. Độ phức tạp thuật toán: Thuật toán kiểm tra và tính giá trị tin cậy có độ phức tạp thời gian cỡ $O(n^3)$ trong trường hợp xấu nhất, với n là số lượng peer trong mạng. Tuy nhiên, nhờ sử dụng các bộ lọc Bloom và danh sách ưu tiên, thời gian thực thi được giảm đáng kể trong thực tế.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy mô hình tin cậy NICE là nền tảng hiệu quả để xây dựng các hệ thống P2P công bằng và tin cậy. Việc phân loại người sử dụng giúp hệ thống nhanh chóng loại bỏ các peer không cộng tác, từ đó nâng cao chất lượng dịch vụ. Thuật toán suy luận tin cậy dựa trên đồ thị tin cậy và cookie phân tán cho phép tính toán giá trị tin cậy một cách chính xác mà không cần tập trung dữ liệu, phù hợp với đặc điểm phân tán của mạng P2P.

So sánh với các nghiên cứu khác, mô hình NICE vượt trội hơn về khả năng chống lại các cuộc tấn công DoS và gian lận tiêu thụ kép nhờ cơ chế kiểm soát cookie và chữ ký số. Việc áp dụng mô hình này vào BitTorrent giúp cải thiện công bằng trong chia sẻ tài nguyên, giảm thiểu hiện tượng "free-riding" (sử dụng tài nguyên mà không chia sẻ lại), điều mà các hệ thống P2P truyền thống chưa giải quyết triệt để.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố giá trị tin cậy của các peer, bảng so sánh hiệu năng băng thông trước và sau khi áp dụng mô hình NICE, cũng như biểu đồ thể hiện tỷ lệ thành công của giao dịch dựa trên cookie.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai mô hình tin cậy NICE trong các ứng dụng P2P thực tế: Khuyến nghị các nhà phát triển tích hợp giải thuật suy luận tin cậy và kiểm soát cookie vào các phần mềm P2P như BitTorrent để nâng cao tính công bằng và tin cậy. Thời gian thực hiện dự kiến 6-12 tháng, chủ thể là các công ty phát triển phần mềm và tổ chức nghiên cứu.

2. Xây dựng hệ thống quản lý tài nguyên dựa trên điểm tin cậy: Thiết kế cơ chế phân phối tài nguyên ưu tiên dựa trên tổng giá trị cookie của peer, giúp khuyến khích chia sẻ tài nguyên và hạn chế gian lận. Mục tiêu tăng hiệu suất sử dụng băng thông lên ít nhất 20% trong vòng 1 năm.

3. Phát triển cơ sở dữ liệu phân tán và bộ lọc Bloom để tối ưu tìm kiếm cookie: Áp dụng các kỹ thuật lọc và lưu trữ hiệu quả để giảm thiểu độ trễ và chi phí tìm kiếm trong mạng P2P lớn. Chủ thể thực hiện là các nhóm nghiên cứu và nhà cung cấp dịch vụ mạng, thời gian 9 tháng.

4. Tăng cường bảo mật và xác thực định danh người dùng: Sử dụng chữ ký số RSA và hệ thống định danh PGP để đảm bảo tính toàn vẹn và chống giả mạo cookie, nâng cao độ tin cậy hệ thống. Khuyến nghị phối hợp với các cơ quan quản lý về chữ ký số và an ninh mạng, thời gian triển khai 12 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà phát triển phần mềm P2P: Có thể áp dụng các giải thuật và mô hình tin cậy để cải thiện tính công bằng và hiệu quả trong các ứng dụng chia sẻ file, tăng trải nghiệm người dùng và giảm thiểu gian lận.

2. Các tổ chức nghiên cứu và đào tạo về mạng máy tính: Sử dụng luận văn làm tài liệu tham khảo để phát triển các đề tài nghiên cứu sâu hơn về mạng phân tán, tin cậy phân tán và bảo mật mạng.

3. Doanh nghiệp cung cấp dịch vụ Internet và mạng nội bộ: Áp dụng mô hình để quản lý và tối ưu hóa lưu lượng mạng, đảm bảo công bằng trong việc sử dụng tài nguyên mạng, đặc biệt trong các môi trường có nhiều người dùng đồng thời.

4. Cơ quan quản lý và chính sách công nghệ thông tin: Tham khảo để xây dựng các quy định, tiêu chuẩn về an toàn, bảo mật và công bằng trong các hệ thống mạng phân tán, góp phần phát triển hạ tầng mạng bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình tin cậy NICE hoạt động như thế nào trong mạng P2P?
   Mô hình NICE sử dụng các chứng thực giao dịch gọi là cookie để đánh giá và định giá tin cậy của các peer. Các peer trao đổi cookie và xây dựng đồ thị tin cậy phân tán, từ đó suy luận giá trị tin cậy dựa trên các đường dẫn khỏe nhất hoặc trung bình trọng số. Ví dụ, một peer có thể xác định mức độ tin cậy của peer khác thông qua các giao dịch trước đó và các đề cử từ các peer trung gian.

2. Làm sao để đảm bảo công bằng trong chia sẻ tài nguyên P2P?
   Công bằng được đảm bảo bằng cách sử dụng tổng giá trị cookie làm điểm đánh giá quyền ưu tiên truy cập tài nguyên. Peer nào chia sẻ nhiều tài nguyên hơn sẽ tích lũy nhiều cookie hơn, từ đó được ưu tiên download và chia sẻ tài nguyên. Cơ chế này khuyến khích người dùng tích cực đóng góp tài nguyên, hạn chế hành vi sử dụng tài nguyên mà không chia sẻ.

3. Giải thuật suy luận tin cậy có độ phức tạp như thế nào?
   Độ phức tạp thời gian của giải thuật suy luận tin cậy trong trường hợp xấu nhất là khoảng $O(n^3)$, với n là số lượng peer. Tuy nhiên, nhờ sử dụng các kỹ thuật như bộ lọc Bloom và danh sách ưu tiên, thời gian thực thi thực tế được giảm đáng kể, phù hợp với các mạng P2P quy mô lớn.

4. Cookie trong mô hình này có thể bị giả mạo hay đánh cắp không?
   Cookie được bảo vệ bằng chữ ký số RSA và định danh kiểu PGP, giúp ngăn chặn giả mạo và đánh cắp. Mỗi cookie chứa thông tin định danh duy nhất, chữ ký của chủ sở hữu và nhà cung cấp dịch vụ, đảm bảo tính toàn vẹn và xác thực trong giao dịch.

5. Mô hình này có thể áp dụng cho các ứng dụng P2P ngoài chia sẻ file không?
   Có, mô hình tin cậy và cơ chế kiểm soát cookie có thể áp dụng cho nhiều loại ứng dụng P2P khác như hội nghị đa thành phần, chia sẻ tài nguyên tính toán, hoặc các dịch vụ phân tán khác, miễn là có cơ chế giao dịch và trao đổi tài nguyên tương tự.

Kết luận

• Mạng ngang hàng P2P chiếm tỷ trọng lớn trong lưu lượng Internet, đòi hỏi các giải pháp đảm bảo công bằng và tin cậy trong chia sẻ tài nguyên.
• Mô hình tin cậy phân tán NICE cung cấp nền tảng lý thuyết và giải thuật hiệu quả để đánh giá và kiểm soát tin cậy trong mạng P2P.
• Giải thuật dựa trên cookie và đồ thị tin cậy giúp phân loại peer, ngăn chặn gian lận và xây dựng các nhóm cộng tác thiết thực.
• Áp dụng mô hình NICE vào BitTorrent giúp nâng cao hiệu quả sử dụng băng thông và đảm bảo công bằng trong truy cập tài nguyên.
• Đề xuất triển khai mô hình trong các ứng dụng thực tế, phát triển hệ thống quản lý tài nguyên và tăng cường bảo mật để thúc đẩy sự phát triển bền vững của mạng P2P.

Next steps: Triển khai thử nghiệm mô hình trên các mạng P2P thực tế, mở rộng nghiên cứu về các chính sách định giá và ưu tiên tài nguyên, đồng thời phát triển các công cụ hỗ trợ quản lý tin cậy phân tán.

Call to action: Các nhà nghiên cứu và phát triển phần mềm P2P được khuyến khích áp dụng và tiếp tục hoàn thiện mô hình để nâng cao tính công bằng và tin cậy trong các hệ thống phân tán hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Những vấn đề chung 1. Ứng dụng phân tán Theo tác giả Dinesh C. Phần này trình bày những khái niệm cơ bản về ứng dụng phân tán, lĩnh vực liên quan đến cộng tác ngang hàng. a) Khái niệm ứng dụng phân tán: Bao gồm hai hoặc nhiều module phần mềm chạy trên các máy tính khác nhau, tương tác với nhau thông qua mạng truyền thông kết nối giữa các máy tính.

Các vấn đề chủ yếu cần quyết định khi xây dựng ứng dụng phân tán – Ứng dụng cần bao nhiêu module phần mềm – Triển khai các module phần mềm trên các máy tính khác nhau như thế nào – Bằng cách nào mỗi module phần mềm phát hiện ra các module khác nó cần giao tiếp b) Kiến trúc client/server Kiến trúc client/server là cách tổ chức một ứng dụng phân tán bao gồm hai modules phần mềm khác nhau: – Module server với chỉ một thể hiện trong hệ thống. – Module client với nhiều thể hiện trong hệ thống. Về mặt giao tiếp trong hệ thống: Chỉ diễn ra giữa module server và các module client. Đặc trưng của kiến trúc client/server là có một module server làm điểm trung tâm trong giao tiếp.

Các client không giao tiếp trực tiếp với nhau mà chỉ giao tiếp với module server. Trong kiến trúc client/server, server thường chứa nhiều phần mềm phức tạp, trong khi clients thì đơn giản. Với lợi ích của trình duyệt web trong hầu hết các máy tính, thì đây là kiến trúc hầu như dành để phát triển các ứng dụng phân tán vì rằng chúng có thể sử dụng một trình duyệt web chuẩn làm client. Vấn đề phát hiện để giao tiếp: Mỗi client cần phát hiện địa chỉ mạng của server: Server chạy trên cổng và địa chỉ IP biết trước với các client Client kết nối với server theo địa chỉ mạng đã biết -6- LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Server không cần biết trước bất kỳ thông tin nào về các client Trên Internet, client chỉ cần biết địa chỉ IP của server vì số hiệu cổng của client đã được chuẩn hóa.

• Ưu điểm – Đơn giản hóa công việc bảo trì và nâng cấp • Module server thường phức tạp hơn module client lại được đặt ở chỉ một máy tính • Hiện nay thường trình duyệt Web được sử dụng làm client, người phát triển ứng dụng không cần phát triển và bảo trì • Nhược điểm Không sử dụng hiệu quả sức mạnh tính toán của các máy client như máy server c) Kiến trúc ngang hàng Kiến trúc P2P là cách tổ chức nhiều module phần mềm giống nhau, mỗi module chạy trên một máy tính khác nhau giao tiếp với nhau. Theo cách này thì có thể coi mỗi máy tính vừa chạy module client yêu cầu truy nhập dịch vụ vừa chạy module server cung cấp dịch vụ cho các máy tính khác. + Vấn đề phát hiện Mỗi máy tính cần biết địa chỉ mạng của các máy tính khác nó muốn giao tiếp + Ưu và nhược điểm Tận dụng sức mạnh kết hợp và khả năng mở rộng, tuy nhiên vấn đề bảo trì và nâng cấp phần mềm khó khăn hơn. d) Vấn đề khám phá Để có thể giao tiếp với nhau mỗi module cần biết nơi gửi thông báo cho các module khác (Tức địa chỉ mạng gồm địa chỉ IP và số cổng).

- Các giải pháp phát hiện địa chỉ: + Cố định số cổng, cho tất cả các module biết địa chỉ IP và số cổng của các module khác. Điều này làm được bằng cách: Có thể mã cứng vào chương -7- LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] trình, tuy nhiên cũng giống như phương pháp cấu hình địa chỉ IP tĩnh trên mạng -> cần phối hợp tổng thể tránh đụng độ số cổng. + Địa chỉ IP và số cổng của các module khác được cung cấp như các tham số cấu hình. Phương pháp này có nhược điểm đối với các ứng dụng quy mô lớn đòi hỏi nhiều công sức cấu hình.

Ứng dụng cộng tác ngang hàng Một ứng dụng cộng tác là một ứng dụng chia sẻ các thành phần tài nguyên của chúng để cho các thành viên khác trong nhóm cộng tác sử dụng. Nói một cách khác, một ứng dụng cộng tác là một ứng dụng phân bổ một tập con tài nguyên của nó cho việc sử dụng của các máy khác trong ứng dụng. Tài nguyên phân bổ ở đây là bộ xử lí, băng thông, dữ liệu lưu trữ,…, của ứng dụng cộng tác. Khi các ứng dụng cộng tác với nhau, chúng tạo thành các nhóm cộng tác.

Các nhóm cộng tác, trong thực tế, hiện nay có thể kể đến một lớp rộng lớn các ứng dụng, bao gồm các ứng dụng dòng đa phương tiện trực tuyến, các ứng dụng hội nghị đa thành phần và các ứng dụng P2P…, và có thể là một hạ tầng cơ sở cộng tác. Tuy vậy các hệ thống cộng tác chỉ thi hành tốt nhất nếu tất cả mọi người sử dụng làm việc, cộng tác và cung cấp chia sẻ tài nguyên của họ tới hệ thống. Quan điểm của hệ thống cộng tác là không duy nhất trong liên mạng. Trong thực tế các gói tin vận chuyển trong Internet là sự cộng tác mạo hiểm khi dùng các tài nguyên chia sẻ ở các bộ định tuyến (router).

Mục đích hướng tới đối với những ứng dụng cộng tác là các ứng dụng đầu cuối, nơi cung cấp một platform trong việc thực hiện các ứng dụng phân tán rộng lớn theo kiểu cộng tác. Rõ ràng, một số các tài nguyên phân tán rộng lớn có thể có được qua Internet trong sự cộng tác. Đây cũng chính là xu hướng của các ứng dụng cộng tác ngang hàng Peer-to-Peer (P2P), và những thế hệ tiếp theo của các ứng dụng P2P dựa trên các khái niệm của sự chia sẻ tài nguyên phân tán cộng tác. -8- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Mạng ngang hàng Peer – to - Peer (P2P) Định nghĩa: Theo tài liệu của Ralf Steinmetz [7] trang 21 thì Oram et al đưa ra định nghĩa cơ bản về hệ thống Peer – to – Peer như sau: [a Peer-to-Peer system is] a self-organizing system of equal, autonomous entities (peers) [which] aims for the shared usage of distributed resources in a networked environment avoiding central services. Mạng P2P không có khái niệm máy trạm (client) hay máy chủ (server), mà chỉ có khái niệm các nốt (peers) đóng vai trò cả client và server. Theo Karl Aberer, Zoran Despotovic [4] thì các nốt khi tham gia trao đổi trong cộng đồng mạng sẽ cung cấp truy cập tới các tài nguyên tính toán của chính nó. Một mạng P2P có thể được đặc trưng bởi các tính chất sau: - Không có sự sắp đặt trung tâm (Các máy không chịu sự sắp đặt của một máy khác).

- Không có cơ sở dữ liệu trung tâm (Cơ sở dữ liệu là phân tán). - Không có máy nào bao trùm hệ thống (Các máy là ngang hàng). - Các máy tự trị - Các máy và các kết nối là không tin cậy. Một số mạng chia sẻ file 1.

Mạng chia sẻ file P2P: - Là mạng P2P phổ biến và nổi tiếng nhất trên Internet hiện nay. + Chức năng chủ yếu của mạng là cho phép tìm kiếm và truyền dữ liệu dựa trên giao thức IP (Internet Protocol). + Để truy cập vào mạng P2P này, người dùng chỉ cần download và cài đặt phần mềm ứng dụng phù hợp cho máy tính của mình. + Có nhiều mạng P2P và phần mềm ứng dụng P2P tồn tại hiện nay.

Một số phần mềm chỉ sử dụng được cho 1 mạng P2P nhất định, một số hoạt động được với nhiều mạng P2P khác nhau. + Một số mạng P2P nổi tiếng trên Internet như: BitTorent, Gnutella,. -9- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Chia sẻ file trong mạng ngang hàng - Có thể nói ứng dụng được sử dụng nhiều nhất của mạng ngang hàng đó là chia sẻ file.

- Theo ước tính khoảng 50% (có thời điểm đến 75% ) lưu lượng mạng trên Internet được cho là để trao đổi các file đặc biệt là các file âm nhạc (hơn 1 tỷ các file âm nhạc được download mỗi tuần). - Đặc điểm của vấn đề chia sẻ file là các máy (Peer) có các file được download với vai trò là một Client làm cho chúng luôn sẵn sàng với các Peer khác trong vai trò của một Server. - Vấn đề chủ yếu cho mạng ngang hàng nói chung và cho vấn đề chia sẻ file nó riêng là vấn đề tìm kiếm. Trong ngữ cảnh của hệ thống chia sẻ file, có ba mô hình khác nhau được phát triển: mô hình flooded request, mô hình thư mục trung tâm và mô hình hướng tài liệu.

Các mô hình này được minh hoạ qua các ứng dụng thực của mạng ngang hàng sau: Gnutella, Naspter và FreeNet. Gnutella : Trong hệ thống Gnutella, không có sự tập trung hoá, các file được lưu trữ trên các Peer của hệ thống, khi có yêu cầu tìm kiếm một file máy tính sẽ gửi yêu cầu này tới tất cả các peer là láng giềng của nó và quá trình này được lặp lại cho tới khi tìm thấy máy chứa file cần tìm. Tiếp theo là quá trình trao đổi file trực tiếp giữa hai máy tính trong mạng. Hiện nay phần mềm nổi tiếng sử dụng phương pháp tìm kiếm và chia sẻ file dạng này là Bittorent.

Naspter : Trong hệ thống Naspter, có sự tập trung hoá. Khi một máy tham gia vào mạng, danh mục các file sẽ được đăng ký và lưu trữ trên Server trung tâm, khi có yêu cầu tìm kiếm, máy tính sẽ hỏi Server trung tâm về vị trí của file. Sau đó việc trao đổi file được thực hiện giữa hai máy tính với nhau. FreeNet: Trong hệ thống Freenet, file không được lưu trữ trên đĩa cứng của các peer cung cấp chúng mà được lưu trữ ở các vị trí khác trong mạng.

Mục đích của việc phát triển mạng Freenet là làm cho thông tin được lưu trữ và truy cập mà không cần biết định danh. Với các tổ chức như vậy, chủ sở hữu của một node mạng cũng không biết được tài liệu gì được lưu trữ trên đĩa cứng của máy anh ta. Vì lý do này mà các Peer và các file được cung cấp các số định danh khác nhau. Khi một file được tạo, nó được truyền qua các peer láng giềng tới các peer có số định danh gần với số định danh của file nhất và được lưu trữ ở đó.

Một số giao thức sử dụng trong các mạng chia sẻ file -10- LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] a) Hệ thống Gnutella Giao thức trong Gnutella là giao thức tìm kiếm phân tán. Giao thức Gnutella được định nghĩa là lối vào để các servent truyền thông qua mạng. Nó bao gồm một tập các đặc tả được sử dụng cho truyền thông dữ liệu giữa các servent và một tập các qui tắc chủ yếu trao đổi bên trong các servent của các đặc tả.