I. Giới thiệu
Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc nghiên cứu cải tiến giao thức DXCAST, một giao thức thuộc lĩnh vực khoa học máy tính và công nghệ thông tin. Mục tiêu chính là tối ưu hóa hiệu suất của DXCAST trong các ứng dụng thực tế như video streaming, IPTV, và e-learning. Luận văn đề cập đến các phương pháp nghiên cứu và cải tiến thuật toán để nâng cao hiệu quả của giao thức này. Hệ thống máy tính và xử lý dữ liệu là hai yếu tố trọng tâm trong nghiên cứu này.
1.1. Bối cảnh nghiên cứu
Mạng Internet hiện đại đòi hỏi các giải pháp truyền dữ liệu hiệu quả, đặc biệt trong các ứng dụng đa phương tiện. IP Multicast và Application Layer Multicast (ALM) là hai hướng tiếp cận chính. Tuy nhiên, IP Multicast đòi hỏi chi phí cao và sự hỗ trợ từ hạ tầng mạng, trong khi ALM lại dễ triển khai hơn. DXCAST, một giao thức phát triển từ Xcast6 Treemap, được xem là giải pháp tiềm năng cho các ứng dụng quy mô lớn.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của luận văn là cải tiến giao thức DXCAST để tăng hiệu suất trong các ứng dụng thực tế. Cụ thể, nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa quá trình chọn subroot, cơ chế phục hồi tự động khi hệ thống thay đổi, và giải quyết bài toán với số lượng host lớn. Các thông số như link stress, path length, và thời gian hội tụ mạng được sử dụng để đánh giá hiệu quả của giao thức.
II. Cơ sở lý thuyết
Luận văn dựa trên các kiến thức nền tảng về mô hình máy tính, thuật toán máy tính, và phân tích dữ liệu. Các giao thức IP Multicast và ALM được phân tích chi tiết để làm cơ sở cho việc cải tiến DXCAST. Xcast6 Treemap, tiền thân của DXCAST, cũng được nghiên cứu kỹ lưỡng để xác định các điểm cần cải thiện.
2.1. Giao thức IP Multicast
IP Multicast là giải pháp truyền dữ liệu từ một điểm đến nhiều điểm đồng thời. Tuy nhiên, giao thức này đòi hỏi sự hỗ trợ từ các thiết bị định tuyến, dẫn đến chi phí triển khai cao. Đây là lý do khiến IP Multicast chưa được áp dụng rộng rãi trên mạng Internet.
2.2. Giao thức ALM
Application Layer Multicast (ALM) là giải pháp thay thế, hoạt động ở lớp ứng dụng thay vì lớp mạng. Các giao thức như Narada, NICE, và Xcast6 Treemap được phát triển để tối ưu hóa việc truyền dữ liệu trong các ứng dụng đa phương tiện. DXCAST là một phiên bản cải tiến của Xcast6 Treemap, tập trung vào việc xử lý các mô hình mạng lớn.
III. Phương pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu như mô phỏng trên công cụ NS-2 để đánh giá hiệu quả của DXCAST. Các cải tiến được đề xuất bao gồm tối ưu hóa quá trình chọn subroot, cơ chế phục hồi tự động, và giải pháp cho bài toán với số lượng host lớn. Các thông số như link stress, path length, và thời gian hội tụ mạng được đo lường và so sánh giữa DXCAST và DXCAST*.
3.1. Mô phỏng trên NS 2
Công cụ NS-2 được sử dụng để mô phỏng và đánh giá hiệu suất của DXCAST. Các mô hình mạng với số lượng host lên đến 120 được xây dựng để kiểm tra khả năng hoạt động của giao thức trong các tình huống thực tế.
3.2. Đánh giá hiệu suất
Các thông số như link stress, path length, và thời gian hội tụ mạng được đo lường để so sánh hiệu quả giữa DXCAST và DXCAST*. Kết quả cho thấy DXCAST* vượt trội hơn trong việc giảm link stress và path length, đồng thời cải thiện thời gian hội tụ mạng.
IV. Kết quả và ứng dụng
Luận văn đã đề xuất và thử nghiệm thành công các cải tiến cho DXCAST, tạo ra phiên bản DXCAST*. Giao thức mới này tỏ ra hiệu quả hơn trong các ứng dụng thực tế như video streaming và IPTV. Các kết quả nghiên cứu có giá trị cao trong việc phát triển phần mềm và tối ưu hóa hệ thống mạng.
4.1. Ứng dụng thực tế
DXCAST* được áp dụng trong các ứng dụng video streaming và IPTV, mang lại hiệu suất cao hơn so với DXCAST. Giao thức này cũng có khả năng thích ứng tốt với các thay đổi trong hệ thống mạng.
4.2. Giá trị nghiên cứu
Nghiên cứu này đóng góp quan trọng vào lĩnh vực khoa học máy tính và công nghệ thông tin, cung cấp một giải pháp hiệu quả cho các bài toán truyền dữ liệu đa phương tiện. Các kết quả có thể được áp dụng rộng rãi trong việc phát triển phần mềm và tối ưu hóa hệ thống mạng.
