Báo cáo đồ án 3 cơ sở ngành mạng đề tài xây dựng ứng dụng bkmessenger cho phép người dùng trò chuyện, nhắn tin Báo cáo đồ án 3 cơ sở ngành mạng đề tài xây dựng ứng dụng bkmessenger cho phép người dùng trò chuyện, nhắn tin Báo cáo đồ án 3 cơ sở ngành mạng đề tài xây dựng ứng dụng bkmessenger cho phép người dùng trò chuyện, nhắn tin
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Bộ môn Mạng & Truyền Thông BÁO CÁO ĐỒ ÁN 3: CƠ SỞ NGÀNH MẠNG ĐỀ TÀI: Xây dựng ứng dụng BKMessenger cho phép người dùng trò chuyện, nhắn tin MỤC LỤC CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .3 1.1 BỘ GIAO THỨC TCP/IP 1.1.1 Khái niệm giao thức TCP/IP 1.1.2 Tầng liên kết .3 1.1.3 Tầng mạng 1.1.4 Tầng giao vận .4 1.1.5 Tầng ứng dụng 1.2 GIAO THỨC TCP 1.2.1 Khái niệm giao thức TCP 1.2.2 Chu trình làm việc TCP .5 1.3 GIAO THỨC HTTP 1.3.1 Khái niệm giao thức HTTP 1.3.2 Kết nối HTTP .6 1.3.3 Các thành phần 1.4 GIỚI THIỆU VỀ GOOGLE FIREBASE 1.4.1 Giới thiệu 1.4.2 Cơ sở liệu NoSQL Firebase 1.5 GIỚI THIỆU VỀ ANDROID 10 1.5.1 Hệ điều hành Android 10 1.5.2 Lập trình phần mềm Android Studio .10 1.5.3 Lập trình ứng dụng Android .11 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 13 2.1 2.2 YÊU CẦU CHỨC NĂNG CỦA ỨNG DỤNG 13 PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH .13 2.2.1 Biểu đồ phân rã chức .13 2.2.2 Sơ đồ thực thể quan hệ .14 2.2.3 Biểu đồ ca sử dụng (Use Case) 15 2.2.4 Thiết kế sở liệu .17 2.2.5 Sử dụng API Firebase .18 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .27 3.1 KẾT LUẬN 27 3.1.1 Môi trường cài đặt 27 3.1.2 Kết đạt 27 3.1.3 Đánh giá kết .37 3.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 38 DANH SÁCH HÌNH ẢNH HÌNH CÁC TẦNG TRONG BỘ GIAO THỨC TCP/IP HÌNH CẤU TRÚC DỮ LIỆU TRONG TCP/IP HÌNH GIAO THỨC HTTP HÌNH SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG GIAO THỨC HTTP HÌNH GIỚI THIỆU GOOGLE FIREBASE HÌNH VỊNG ĐỜI ACTIVITY TRONG ANDROID 12 HÌNH BIỂU ĐỒ PHÂN RÃ CHỨC NĂNG 13 HÌNH SƠ ĐỒ THỰC THỂ QUAN HỆ .14 HÌNH BIỂU ĐỒ CA SỬ DỤNG CHO XÁC THỰC 15 HÌNH 10 BIỂU ĐỒ CA SỬ DỤNG CHO THIẾT LẬP THƠNG TIN CÁ NHÂN 15 HÌNH 11 BIỂU ĐỒ CA SỬ DỤNG CHO TÌM KIẾM BẠN BÈ 16 HÌNH 12 BIỂU ĐỒ CA SỬ DỤNG CHO GỬI NHẬN TIN NHẮN 16 HÌNH 11 BIỂU ĐỒ CA SỬ DỤNG CHO KẾT BẠN 17 HÌNH 12 MƠ HÌNH CƠ SỞ DỮ LIỆU 17 HÌNH 13 FIREBASE SIGN-IN SỬ DỤNG EMAIL VÀ PASSWORD 19 HÌNH 14 AUTHENTICATION USER 19 HÌNH 15 DATABASE ĐƯỢC TẠO RA 19 HÌNH 16 FIREBASE STORAGE LƯU ẢNH ĐẠI DIỆN 20 HÌNH 17 FIREBASE DATABASE CHỨA ĐƯỜNG DẪN ẢNH TỪ STORAGE 21 HÌNH 18 THƠNG TIN TÀI KHOẢN ĐƯỢC CẬP NHẬT 21 HÌNH 19 CÁC YÊU CẦU KẾT BẠN ĐƯỢC LƯU TRỮ 22 HÌNH 20 NẾU KẾT NỐI THÀNH CƠNG SẼ THÊM “BE FRIENDS” .22 HÌNH 21 THƯ MỤC LƯU TRỮ FILE TIN NHẮN TRONG FIREBASE STORAGE 23 HÌNH 22 ẢNH ĐƯỢC LƯU TRỮ TRONG STORAGE -> IMAGE FILES 24 HÌNH 23 FILE ĐƯỢC LƯU TRỮ TRONG STORAGE -> DOCUMENT FILES 24 HÌNH 24 TIN NHẮN GIỮA CÁC USER LƯU TRONG FIREBASE DATABASE 25 HÌNH 25 TIN NHẮN GIỮA CÁC USER LƯU TRONG FIREBASE DATABASE 26 HÌNH 26 GIAO DIỆN ĐĂNG KÝ ĐĂNG NHẬP 27 HÌNH 27 GIAO DIỆN THAY ĐỔI THÔNG TIN CÁ NHÂN 28 HÌNH 28 GIAO DIỆN TRANG CÁ NHÂN 28 HÌNH 29 GIAO DIỆN TÌM BẠN BÈ 29 HÌNH 30 GIAO DIỆN KẾT BẠN .30 HÌNH 31 GIAO DIỆN DANH SÁCH YÊU CẦU KẾT BẠN .31 HÌNH 32 GIAO DIỆN XỬ LÝ LỜI MỜI KẾT BẠN .32 HÌNH 33 GIAO DIỆN DANH SÁCH BẠN BÈ ĐÃ KẾT NỐI 33 HÌNH 34 GIAO DIỆN DANH SÁCH TRỊ CHUYỆN .34 HÌNH 35 GIAO DIỆN TRÒ CHUYỆN NHẮN TIN - 35 HÌNH 36 GIAO DIỆN TRỊ CHUYỆN NHẮN TIN -2 36 HÌNH 37 GIAO DIỆN TRỊ CHUYỆN NHẮN TIN - 37 DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Diễn giải IP Internet Protocol ICMP Internet Control Message Protocol ARP Address Resolution Protocol TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol FTP File Transfer Protocol SSH Secure Shell SYN The Synchronous Idle Character ACK Acknowledgement HTTP Hypertext Transfer Protocol MỞ ĐẦU Tổng quan đề tài Đồ án mơn học Khoa Cơng nghệ thơng tin nói chung mơn học Cơ sở Ngành Mạng nói riêng nhằm tạo điều kiện giúp cho sinh viên: Đi sâu nắm vững cách có hệ thống kiến thức thu nhận trình học tập việc nghiên cứu, làm việc thực tế Từng bước làm quen với công tác khoa học có định hướng giáo viên hướng dẫn hình thành hành vi nghiên cứu độc lập có trợ giúp tài liệu tham khảo Nắm bắt nghiên cứu kỹ thuật, công nghệ để phục vụ cho công việc học tập Dưới hướng dẫn thầy Nguyễn Tấn Khôi, giảng viên khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng, thông qua đồ án mơn học, em nghiên cứu, tìm hiểu thực đề tài “Xây dựng ứng dụng BKMessenger cho phép người dùng trị chuyện, nhắn tin.” Vì cịn hạn chế kiến thức thời gian nên thời gian nghiên cứu, thực dự án tránh khỏi sai sót Xin cảm ơn hỗ trợ, hướng dẫn nhiệt tình từ thầy Nguyễn Tấn Khơi mong nhận góp ý từ q thầy Mục đích ý nghĩa đề tài Ngày nay, công nghệ thông tin ngày phát triển nhu cầu sống việc ứng dụng Công nghệ thông tin vào phục vụ người phát triển mạnh mẽ ngày đa dạng hơn, đặc biệt vấn đề giao tiếp, liên lạc cách thuận tiện nhanh chóng Cùng với phát triển mạnh mẽ thiết bị di động thơng minh nói chung điện thoại thơng minh nói riêng việc áp dụng kỹ thuật, phát triển ứng dụng tảng cần thiết Một ứng dụng đơn giản, sử dụng loại điện thoại di động thông minh phổ biến nay, với tính trao đổi thơng tin thời gian thực giúp giải vấn đề đặt Vì vậy, ý tưởng xây dựng ứng dụng BKMessenger cho phép người dùng trò chuyện, nhắn tin tảng thiết bị Android phổ biển đời Bố cục đồ án Đồ án bao gồm nội dung sau: Chương 1: trình bày sở lý thuyết Chương 2: trình bày q trình phân tích thiết kế hệ thống, thiết kế chương trình Chương 3: trình bày kết thực thi chương trình, đánh giá kết hướng phát triển CHƯƠNG 1: Cơ sở lý thuyết 1.1 BỘ GIAO THỨC TCP/IP 1.1.1 Khái niệm giao thức TCP/IP TCP/IP tập hợp giao thức (protocol) điều khiển truyền thông tất máy tính Internet Cụ thể hơn, TCP/IP rõ cách thức đóng gói thơng tin (hay cịn gọi gói tin), gửi nhận máy tính có kết nối với TCP/IP phát triển vào năm 1987 Bob Kahn Vint Cerf Giống nhiều giao thức khác TCP/IP tập hợp liệu phân cấp theo tầng khác tầng đóng vai trị khác nhau, chúng xử lý liệu thô từ tầng sau vận chuyển lên để giao thức khác dễ làm việc Hình Các tầng giao thức TCP/IP 1.1.2 Tầng liên kết Tầng liên kết (còn gọi tầng liên kết liệu tầng giao tiếp mạng) tầng thấp mơ hình TCP/IP, bao gồm thiết bị giao tiếp mạng chương trình cung cấp thơng tin cần thiết để hoạt động, truy nhập đường truyền vật lý qua thiết bị giao tiếp mạng 1.1.3 Tầng mạng Giống tầng mạng mô hình OSI Tại đây, định nghĩa giao thức chịu trách nhiệm truyền tải liệu cách logic mạng Các phân đoạn liệu đóng gói (Packets) với kích thước gói phù hợp với mạng chuyển mạch mà dùng để truyền liệu Lúc này, gói tin chèn thêm phần Header chứa thông tin tầng mạng tiếp tục chuyển đến tầng Các giao thức tầng IP, ICMP ARP 1.1.4 Tầng giao vận Tầng giao vận phụ trách luồng liệu hai trạm thực ứng dụng tầng Tại đây, liệu phân đoạn, đoạn khơng kích thước phải nhỏ 64KB Cấu trúc đầy đủ Segment lúc Header chứa thông tin điều khiển sau liệu Tầng có hai giao thức chính: TCP (Transmission Control Protocol) UDP (User Datagram Protocol) TCP cung cấp luồng liệu tin cậy hai trạm, sử dụng chế chia nhỏ gói tin tầng thành gói tin có kích thước thích hợp cho tầng mạng bên dưới, báo nhận gói tin, đặt hạn chế thời gian time-out để đảm bảo bên nhận biết gói tin gửi Do tầng đảm bảo tính tin cậy, tầng khơng cần quan tâm đến UDP cung cấp dịch vụ đơn giản cho tầng ứng dụng Nó gửi gói liệu từ trạm tới trạm mà không đảm bảo gói tin đến tới đích Các chế đảm bảo độ tin cậy cần thực tầng 1.1.5 Tầng ứng dụng Đây lớp mơ hình Đúng với tên gọi, tầng ứng dụng đảm nhận vai trò giao tiếp liệu hai máy khác thông qua dịch vụ mạng khác (duyệt web, chat, gửi email, số giao thức trao đổi liệu: SSH, FTP….) Dữ liệu đến định dạng theo kiểu Byte nối Byte, với thơng tin định tuyến giúp xác định đường gói tin Hình Cấu trúc liệu TCP/IP 1.2 GIAO THỨC TCP 1.2.1 Khái niệm giao thức TCP TCP giao thức cốt lõi giao thức TCP/IP Sử dụng TCP, ứng dụng máy chủ nối mạng tạo kết nối với nhau, mà qua chúng trao đổi liệu gói tin Giao thức đảm bảo chuyển giao liệu tới nơi nhận cách đáng tin cậy thứ tự 1.2.2 Chu trình làm việc TCP Chu trình làm việc giao thức TCP gồm ba bước: 1) Thiết lập liên kết (quy trình bắt tay ba bước xảy ra) Client yêu cầu mở cổng dịch vụ cách gởi gói tin SYN tới Server, gói tin này, tham số sequence number gán cho giá trị ngẫu nhiên x Server hồi đáp cách gởi lại phía Client tin SYN-ACK, gói tin này, tham số acknowledgment number gán giá trị x + 1, tham số sequence number gán ngẫu nhiên giá trị y Để hoàn tất quy trình bắt tay ba bước, Client tiếp tục gửi tới Server tin ACK, tin này, tham số sequence number gán giá trị x+1 tham số acknowledgment number gán giá trị y + 2) Truyền nhận liệu