Báo cáo thực tập tốt nghiệp nghiên cứu về cấu trúc mạng ngang hàng và cân bằng tải trên mạng có cấu trúc

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA CƠNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Nội dung: NGHIÊN CỨU VỀ CẤU TRÚC MẠNG NGANG HÀNG VÀ CÂN BẰNG TẢI TRÊN MẠNG CÓ CẤU TRÚC Hà Nội, 08/2015 Bá o cá o th ực tậ p Tố t ng hi ệp Nơi thực tập : Viện CNTT&TT-CDIT Người hướng dẫn : Ths Đỗ Mạnh Hùng Sinh viên thực tập: Đỗ Yến Hoa Mã sinh viên : B112104 257 Lớp : D11HTTT3 Khóa : 2011 – 2016 Hệ đào tạo : Chính quy MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN PHẦN A : GIỚI THIỆU ĐƠN VỊ THỰC TẬP VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG - CDIT I Chức II Tổ chức III Các lĩnh vực hoạt động PHẦN B : NỘI DUNG THỰC TẬP I Giới thiệu chung .7 II Nội dung báo cáo thực tập .9 DANH MỤC THUẬT NGỮ .9 DANH MỤC HÌNH VẼ 10 TỔNG QUAN MẠNG NGANG HÀNG 11 1.1 Đặt vấn đề: 11 1.2 Khái niệm Peer to Peer 12 1.3 Lịch sử mơ hình Peer to Peer .13 1.4 Các lĩnh vực ứng dụng mạng ngang hàng 15 1.5 Cấu trúc mạng 20 1.5.1 Mạng khơng có cấu trúc 20 1.5.2 Mạng có cấu trúc 20 1.6 Mức độ phân tán 21 Mơ hình mạng Chord .29 1.8.2 Ánh xạ khóa vào node Chord 30 1.8.3 Tìm kiếm mạng Chord 31 1.8.4 Tham gia ổn định mạng 31 tậ p Tố t ng 1.8.1 CÂN BẰNG TẢI TRONG MẠNG NGANG HÀNG CÓ CẤU TRÚC 33 ực 2.1 Cân tải 33 2.2 Khả tải node 35 th 2.3 Nguyên nhân cân tải mạng 36 o cá o 2.4 Giải pháp cân tải sử dụng virtual node .38 Bá Mạng chord 28 hi 1.8 ệp 1.7 Mạng ngang hàng có cấu trúc kĩ thuật bảng băm phân tán 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 III Phần tổng kết 44 Các vấn đề báo cáo đạt 44 Các vấn đề báo cáo chưa đạt .44 Hạn chế tồn .44 Hướng nghiên cứu 44 Nguyện vọng 44 Bá o cá o th ực tậ p Tố t ng hi ệp LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo – Th.s Đỗ Mạnh Hùng giảng dạy tận tình cho em nhiều lời khuyên khơng kiến thức học tập mà cịn phương pháp nghiên cứu để em hồn thành báo cáo thực tập tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo Khoa Công Nghệ Thông Tin trường Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng, gia đình, bạn bè đóng góp ý kiến giúp đỡ em q trình thực tập tốt nghiệp Trong suốt trình nghiên cứu làm báo cáo thực tập, thân em cố gắng tập trung tìm hiểu, nghiên cứu tham khảo thêm nhiều tài liệu liên quan Tuy nhiên, báo cáo khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận bảo thầy giáo góp ý bạn bè để hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày 06 Tháng 08 Năm 2015 Sinh viên Bá o cá o th ực tậ p Tố t ng hi ệp Đỗ Yến Hoa PHẦN A : GIỚI THIỆU ĐƠN VỊ THỰC TẬP VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG - CDIT I Chức Trung tâm Cơng nghệ Thông tin CDIT Tổng giám đốc Tổng Công ty Bưu Viễn thơng Việt Nam ký định thành lập số 636/QĐ.TCCB-LĐ ngày 22 tháng năm 1999 Cùng với phát triển ngành Công nghệ thông tin xu hướng hội nhập với Truyền thông, theo định hướng phát triển Học viện giai đoạn mới, ngày 07 tháng 12 năm 2011 Tập đoàn Bưu Viễn thơng Việt Nam có định số 1973/QĐ-VNPT-TCCB, đổi tên Trung tâm Công nghệ thông tin thành Viện công nghệ Thông tin Truyền thông CDIT từ 01/01/2012 Viện công nghệ Thông tin Truyền thông CDIT tổ chức đào tạo, nghiên cứu trực thuộc Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng, có nhiệm vụ: đào tạo, nghiên cứu khoa học chuyển giao công nghệ lĩnh vực Công nghệ thông tin Truyền thông Bá o cá o th ực tậ p Tố t ng hi ệp II Tổ chức Mơ hình tổ chức bao gồm: - Ban Lãnh đạo Viện Khoa Đa phương tiện - Phòng Tổng hợp - Phòng Nghiên cứu phát triển &  Đào tạo Ứng dụng Đa phương tiện - Phòng Nghiên cứu phát triển &  Đào tạo An tồn thơng tin - Phịng Nghiên cứu phát triển Ứng dụng ICT (Phịng Viễn thơng) - Phịng Nghiên cứu phát triển Hạ tầng ICT (Phòng Mạng & Hệ thống) - Phịng Dịch vụ & Chuyển giao cơng nghệ III Các lĩnh vực hoạt động Viện công nghệ thông tin truyền thông CDIT hoạt động lĩnh vực công nghệ thông tin, cụ thể là nghiên cứu, ứng dụng thành tựu khoa học công nghệ vào sản phẩm, dịch vụ chương trình đào tạo nhằm góp phần thúc đẩy Bá o cá o th ực tậ p Tố t ng hi ệp phát triển đất nước PHẦN B : NỘI DUNG THỰC TẬP I Giới thiệu chung - Tên chủ đề thực tập: Ngiên cứu cấu trúc mạng ngang hàng cân tải mạng có cấu trúc - Mục tiêu: Nghiên cứu mơ hình mạng ngang hàng P2P, tìm hiểu cơng nghệ sử dụng mạng ngang hàng internet nay, tìm hiểu cân tải, sảy tượng cân tải giải pháp cân tải node mạng mạng ngang hàng có cấu trúc - Kết cần đạt: Hoàn thành nghiên cứu nộp báo cáo hạn theo nội dung công việc phân công kế hoạch, nắm rõ mạng ngang hàng P2P, kiểu kiến trúc, phân loại, chế hoạt động vấn đề xoay quanh việc cân tải mạng ngang hàng có cáu trúc - Nội dung: Bảng nội dung công việc phân công: TT Nội dung thực tập Thời gian Mục tiêu Ghi Xây dựng đề cương Từ ngày 29/06/2015 Hoàn thành đề cương Tuần cứu Từ ngày 06/07/2015 - Khái niệm, mục đích Tuần hi Nghiên đến ngày 12/07/2015 mạng ngang hàng ng mạng ngang hàng Tố t - Khái niệm mạng có cấu ực tậ p trúc mạng khơng có cấu trúc - Mức độ phân tán: Mơ hình phân tán hồn tồn, th mơ hình phân tán o phần, mơ hình phân tán cá o Bá đến ngày 05/07/2015 thực tập ệp thực tập lai - Mạng ngang hàng có cấu trúc kĩ thuật bảng băm phân tán (DHT- Distributed hash tables) Từ ngày 13/07/2015 Nghiên cứu thuật toán Tuần mạng ngang hàng đến ngày 19/07/2015 DHT-Chord sử dụng Nghiên cứu mạng ngang hàng có cấu trúc Nghiên cứu cân tải Từ ngày 20/07/2015 -Khái niệm cân tải đến ngày 26/07/2015 khái niệm liên mạng ngang hàng quan có cấu trúc -Khả tải node Tuần (peer) Nghiên cứu cân tải Từ ngày 27/07/2015 - Nguyên nhân cân đến ngày 02/08/2015 tải mạng mạng ngang hàng - Giải pháp cân tải có cấu trúc sử dụng virtual node Tuần Mơ thuật tốn ệp loadbalancing sử dụng Hoàn thành báo Từ ngày 03/08/2015 đến ngày 09/08/2015 o cá o th ực tậ p Tố t cáo thực tập Bá ng hi virtual node Tuần II Nội dung báo cáo thực tập DANH MỤC THUẬT NGỮ Thuật ngữ Ý nghĩa Peer Thuật ngữ dùng để máy tính tham gia vào mạng lưới ngang hàng Node Thuật ngữ node tương tự thuật ngữ peer Chỉ máy tính tham gia vào mạng lưới ngang hàng P2P Peer – to – peer Load Balancing Cân tải DHT Distribuited hash table – bảng băm phân tán Chord Giao thức sử dụng mạng ngang hàng Server Máy chủ Client Máy thành viên Virtual node Node ảo Thuật ngữ thuật tốn tạo node ảo máy tính tham gia mạng Key Khóa Value Dữ liệu HTML HyperText Markup Language Là ngôn ngữ đánh dấu thiết kế để tạo nên trang web với mẩu thơng tin trình bày World Wide Web Địa máy tính Port Cổng tham gia dịch vụ Log Ghi tất thao tác thực thành log Upload Chia sẻ file lên mạng Download Tải file từ hệ thống tài nguyên máy tính Size Kích thước Bá o cá o th ực tậ p Tố t ng hi ệp IP DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Mạng ngang hàng Hình 2: Napster Hình 3: Mạng ngang hàng có cấu trúc Hình 4: Mạng ngang hàng phân tán hồn tồn Hình 5: Mạng ngang hàng phân tán phần Hình 6: Mạng ngang hàng lai Hình 7: Bảng băm phân tán – DHT Hình 8: Sơ đồ node mạng có cấu trúc vịng trịn Hình 9: Sơ đồ tạo DHT vịng trịn Hình 10: Sơ đồ quản lý shortcut peer Hình 11: Sơ đồ peer rời mạng Hình 12: Vịng trịn lưu trữ peer rời mạng Hình 13: Một mạng Chord với node 0, 1, bảng Finger Table ứng với node Hình 14: Lưu giữ key mạng Chord: node lưu key 6, node lưu key node lưu key Hình 15: Phân vùng không gian node thật node ảo Bá o cá o th ực tậ p Tố t ng hi ệp Hình 16: Transfer node ảo 10