Báo cáo bài tập lớn tên Đề tài xây dựng chương trình video call theo mô hình client:server sử dụng giao thức tcp ip

Mạng máy tinh hay hé thong mang Computer Network hay Network System là sự kết hợp các máy tính lại với nhau thông qua các thiết bị nỗi kết mạng và phương tiện truyền thông giao thức mạng

TRUONG DAI HOC CONG NGHE THONG TIN

VA TRUYEN THONG VIỆT - HÀN KHOA KHOA HOC MAY TINH

BAO CAO BAI TAP LON

TEN DE TAI: XAY DUNG CHUONG TRINH

VIDEO CALL THEO MO HiNH CLIENT/SERVER SU DUNG GIAO THUC

TRUONG DAI HOC CONG NGHE THONG TIN

VA TRUYEN THONG VIỆT - HÀN

KHOA KHOA HOC MAY TINH

VKu

BAO CAO BAI TAP LON

TEN DE TAI: XAY DUNG CHUONG TRINH

VIDEO CALL THEO MO HiNH

CLIENT/SERVER SU DUNG GIAO THUC

LOI CAM ON

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô Trường Dai hoc Công nghệ Thông tin và Truyền thông Việt - Hàn đã truyền đạt cho em những kiến thức và bài học quý báu trong học kỳ vừa qua

Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến thầy ThS Nguyễn Thanh Cẩm - giảng viên

Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông Việt - Hàn đã tận dụng tình hướng dẫn và trợ giúp trong suốt quá trình làm đỗ án, giúp em có thêm nhiều kiến thức

bồ sung hữu ích và hiểu biết hơn vấn đề tôi nghiên cứu Và trong thời gian làm đỗ án vừa qua, thầy đã giành được nhiều báu vật quý giá và tâm huyết để hướng dẫn em hoàn thành

do an này

Dưới đây là kết quá của quá trình tìm hiểu và nghiên cứu mà em đã đạt được trong học kỳ vừa qua Tuy có nhiều cô gắng học hỏi trau dỗi để nâng cao kiến thức nhưng không thể tránh khỏi những sai lầm Em rất mong nhận được những lời góp ý quý báu của các thầy giáo, cô giáo đề kế hoạch của em được hoàn thiện hơn

Em xin chan thanh cam on!

MO DAU

Hiện nay với sự phát triên không ngừng của công nghệ thì nhu cầu của con người ngày cảng tăng Trên thị trường hiện nay một phương tiện thông tin đã trở nên quen thuộc

với chúng ta đó là điện thoại hoặc máy tính bảng Chỉ với một vài thao tác bạn đã có thé

kết nối tới bạn bè, người thân của mình trên khắp đất nước Không những nó là một phương tiện liên lạc mà còn đóng góp quan trọng trong các công việc làm ăn của các

doanh nhân Còn đối với giới trẻ thì đồ điện tử đã dần trở thành một thứ đồ trang sức

Mục tiêu xây dựng ứng dụng này nhằm giúp cho mọi có thể chát từ xa và giao lưu với nhau Mọi người có thể ở nhà hay ở mọi nơi vẫn có thể dễ dàng giao lưu một cách nhanh chóng, tiện lợi, tiết kiệm thời gian, đáp ứng được nhu cầu thực tế Hệ thống tìm

kiếm dễ dàng, giao điện thân thiện Chỉ cần đăng nhập vào hệ thống với tài khoản đã có

hay chỉ cần vài thao tác đăng ký đơn giản là mọi người có thê tự do chọn chát với nhau

tại hệ thong

1.1 Tổng quan về mạng máy tính - +2 E2 EEE12111121171111 71121111 E1 tre 1 1.1.1 Mạng máy tính là gì ? 5 2.12121212111211 112115 1111011115511 15 8111k ky 1

1.1.2 Mô hình mạng L2 2112211212112 1 1115111111011 1 1811 8111 1H x anh nhe 1 1.1.3 Phân loại mạng - L2 22211222121 111211 115111211 11111181110111 1111011101111 key 3

1.2 Mô hình mạng OSÌ - L1 121911121111 11111011111111 1111 HH HH êy 4

13 Giao thức truyền thông - 5c 2 211112110121 1102112121 ng He re 6

làng ga go aẻaớfftdđñắáắ344É 7

1.4.2 Cách thức hoạt động của mô hình TCTP/P c1 2222112211112 8

1.4.3 Chức năng của cac tang trong m6 hinh TCP/IP c.cccccccscccseseceseeseseestesteesseees 9

1.5 Phương thức truyền file FTP c ccccccccsscscessescsseseeseesessesesesesevsvsessvevevsesveveneees 12

1.5.2 Mục đích sử dụng FTP LL- Q1 211211211125 19 1111511011111 511 kệ 13 1.5.3 Cách thức hoạt động L0 222221111211 12 2121515111112 re 13

1.6 Các phương thức truyền dữ liệu trong FTP - 21 1 22121 ke 15 1.7 Giao thức trong lập trình mạng 0 2 2221122222121 1211111121111 16 1.7.1 Giao thite mang 16 1.7.2 Những giao thức mạng phô biến hiện nay 5 SE E2 re rớt l6 1.8 Socket - Based Client - Server CommunIcafIon - - -: sccss+ccs++sx++s 17

IS ca, c09iii nề 19

2.1 Phan tich hé thong c.c.cccecceccccecceccssescesessesvesvsscsssessesseseceeseesevevssesevetsevsecaeeecees 20

2.2 Biểu đồ chức năng - - c1 1E 1111211212111 1111 1 tre re 21 2.3 Sơ đồ Use Case tổng quát - ST T21 1111 1221 1g ng tru 22

2.4 Một số đặc tá LiseCase 20 2121 221122112112111212212122121 re 23

2.5 Sơ đồ hoạt động nh HH gre 25

2.6 Sơ đồ tuần tự L2 0 21222 22222212e 26 CHƯƠNG 3: KÉT QUÁ ĐỀ TÀII - 22 2222212221222121122112212211211112122.1 xe 25 KÉT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN - 2222 2212221222122711221121112212221 21.2 xe 29

1 KẾt quải 5 1S ST 1E H1 HH HH1 H11 n1 n1 ng trường 32

2 Hướng phát triỀn: S5 ST E111 1121211 1121221 1 HE ng ea 32

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 2.222 2522 1222112112112112112112 216 33

L 7 ccccccccesceceessecenssseesssecessseecsesescesseseseesessssesssessssecesesenssssseeseeenses 33

DANH MUC HINH

Hình I : Mô hình mạng hình sao(Star Network) 00000000 ccc cece centseecrteaeeesttseeenseees 1 Hình 2 : Mô hình mạng tuyến tính (Bus NetworEk) - + c2 nen 2 Hình 3 : Mô hình vòng (Ring Network) L1 1211 v11 1121111112111 11152 rưu 3

Hình 4 : Mô hình mạng OSTT - L Q2 1221221111221 12 2112 1151125111111 1 11115 kg rkHưu 5

Hinh 5 : Mô hình TCTP/TP c1 121122121121 12221 1511111115101 121211101 8111 1111 HH 8 Hình 6 : Chức năng của các tầng trong mô hình TCP/IP 5 se EEEEExcEExrkrrg 9 Hình 7 : Mô hình tầng ứng dụng (Application) + scs c HE Hxrerreu 10 Hình 8 : Mô hình tầng giao vận (TranspOort) - - sntc E1 1218212121 1g Hee, II Hình 9 : Mô hình tầng mạng (Internet) -. - 5: St SE 1EE12111121121111 212111 1E errrre, 12

Hình 10 : Quá trình truyền dữ liệu được thực hiện qua 2 quá trình 555255: 14

Hình I1 : Phương thức truyền đữ liệu trong giao thức FTP -sccscn net 15 Hình 12 : Mô hình SocKet - c1 21 211211111111 1111111111112 1 1111111110111 1 1k1 Hưệt 18

CHUONG 1: TONG QUAN VE LAP TRINH MANG

1.1 Tổng quan về mạng máy tính

1.1.1 Mạng máy tính là gì ?

Mạng máy tinh hay hé thong mang (Computer Network hay Network System) là sự kết hợp các máy tính lại với nhau thông qua các thiết bị nỗi kết mạng và phương tiện truyền thông (giao thức mạng, mỗi trường truyền dẫn) theo một cầu trúc nào đó và các máy tính này trao đối thông tin qua lai với nhau

1.1.2 Mô hình mạng

1.1.2.1 Mạng hình sao (Star Network)

Có tất cả các trạm được kết nối với một thiết bi trung tâm có nhiệm vụ nhận

tín hiệu từ các trạm và chuyên đến trạm địch Tùy theo yêu cầu truyền thông trên mạng mà thiết bị trung tâm có thê là hub, switch, router hay máy chủ trung tâm

Vai trò của thiết bị trung tâm là thiết lập các liên kết Point- to - Point

- Ưu điểm: Thiết lập mạng don gian, dé dang cau hình lại mạng

(thêm, bớt các trạm), dễ đàng kiểm soát và khắc phục sự cố, tận dụng được tối đa tốc độ truyền của đường truyền vật lý

- Khuyết điểm: Độ dài đường truyền nối một trạm với thiết bị trung tâm bị hạn chế (bán kính khoảng 100m với công nghệ hiện nay)

—

a |e

=e Hinh 1; M6 hinh mang hinh sao(Star Network)

1.1.2.2 Mang tuyén tinh (Bus Network)

Có tất cả các trạm phân chia trên một đường truyền chung (bus) Đường truyền chính được giới hạn hai đầu bằng hai đầu nối đặc biệt gọi là terminator Mỗi trạm được nối với trục chính qua một đầu nối chữ T (T connector) hoặc một

thiết bị thu phat (transcerver) Mô hình mạng Bus hoạt động theo các liên kết

Point-to-Multipoint hay Broadcast

- Uudiém: Dé thiét ké va chi phi thap

- Khuyét điểm: Tính ôn định kém, chỉ một nút mạng hỏng là toàn bộ mạng bị

ngừng hoạt động

Hình 2: Mô hình mạng tuyến tính (Bus Network)

1.1.2.3 Mang hinh vong (Ring Network)

Tín hiệu được truyền đi trên vòng theo một chiều duy nhất Mỗi trạm của mạng được nối với nhau qua một bộ chuyên tiếp (repeater) có nhiệm vụ nhận tín hiệu rồi chuyên tiếp đến trạm kế tiếp trên vòng Như vậy tín hiệu được lưu chuyển trên vòng theo một chuỗi liên tiếp các liên kết Point-to-Point giữa cac repeater

- _ Ưu điểm: Mạng hình vòng có ưu điểm tương tự như mạng hình sao

- Khuyết điểm: Một trạm hoặc cáp hỏng là toàn bộ mạng bị ngừng hoạt động, thêm hoặc bởi một trạm khó hơn, giao thức truy nhập

dé chia sẻ tài nguyên và trao đôi thông tin LAN có 3 đặc điểm:

- Giới hạn về tầm cỡ phạm vi hoạt động từ vài mét cho đến l km

- _ Thường dùng kỹ thuật đơn giản chỉ có một đường đây cáp (cable) nỗi tat ca máy Vận tốc truyền đữ liệu thông thường là 10 Mbps 100 Mbps, | Gbps,

và gần đây là r00 Gbps

- Bakién tric mạng kiêu LAN thông dụng bao gồm:

o Mạng bus hay mạng tuyến tính Các máy nối nhau một cách liên tục thành một hàng từ máy này sang máy kia Vi du c no la Ethernet

(chuẩn IEEE 802.3)

o Mạng vòng Cac máy nối nhau như trên và máy cuối lại được nối ngược trở lại với máy đầu tiên tạo thành vòng kín Thí đụ mạng vòng thẻ bài IBM (IBM token ring)

o Mang sao

1.1.3.2 MAN

MAN (metropolitan area network), hay con gọi là "mạng đô thi", la mang

có cỡ lớn hơn LAN, phạm vi vài km Nó có thể bao gồm nhóm các văn phòng gần nhau trong thành phô, nó có thể là công cộng hay tư nhân và có đặc điểm:

- Chico tôi đa hai dây cáp nối

- _ Không dùng các kỹ thuật nổi chuyên

- Có thể hỗ trợ chung vận chuyên đữ liệu và đàm thoại, hay ngay cả truyền hình Ngày nay người ta có thê dùng kỹ thuật cáp quang đề truyền tín hiệu

Vận tốc có hiện nay thì đạt đến 10 Gbps

1.1.3.3 WAN

WAN (wide area network), con goi la "mang dién rộng", dùng trong vùng địa lý lớn thưởng cho quốc gia hay cả lục địa, phạm vi vài trăm cho đến vài ngàn km Chúng bao gồm tập hợp các máy nhóm chạy các chương trình cho người dùng Các máy này thường gọi là may luu tn host) hay còn có tên là máy chủ, máy đầu cuối Các máy chính được nối nhau bởi các mạng truyền thông con (communication subnet) hay gon hon la mang con (subnet) Nhiệm vụ của mang con la chuyén tai các thông điệp (message) từ máy chủ này sang máy chủ khác

1.2 M6 hinh mang OSI

M6 hinh OSI (Open Systems Interconnection Reference Model, viét ngan la OSI Model hoac OSI Reference Model) - tạm dịch là Mô hình tham

chiếu kết nối các hệ thống mở là một thiết kế dựa vào nguyên lý tầng cấp, ly giải một cách trừu tượng kỹ thuật kết nói truyền thông giữa các máy vi tính và thiết kế giao thức mạng giữa chủng Mô hình này được phát triển thành một phân trong kế hoạch Kết nối các hệ thống mở (Open Systems Interconnection)

đo TSO và TƯT-T khởi xướng Nó còn được gọi là Mô hình bay tầng cua OSI

Hinh 4: M6 hinh mang OST

Tường trình các tầng cấp của mẫu hình OST:

- Tang vat ly (Physical Layer) Tăng vật lý định nghĩa tất cá các đặc tả về diện và vật lý cho các thiết bị Trong đó bao gồm bố trí của các chân cam(pin), các hiệu điện thể, và các dac ta vé cap noi (cable)

- Tang lién két dir ligu (Dato-Link Layer): lang lién két dé ligu cung cấp các phương tiện có tính chức năng và quy trình đề truyền đữ liệu giữa các thực thê mạng (truy cập đường truyền, đưa dữ liệu vào mạng), phát hiện và có thê sửa chữa các lỗi trong tầng vật lý néu co Tang mang (Network Layer) Tang nhung cung cấp các chức năng trình cho việc truyền các chuỗi dữ liệu có độ dài đa

đạng, từ một nguồn tới một đích, thông qua một hoặc nhiều mạng trong khi vẫn

duy trì chất lượng dịch vụ (quality of service) mà tầng giao vận và quy yêu cầu

- Tang giao van (Transport Layer) Tăng giao vận cung cấp dịch vụ chuyên dụng chuyển dữ liệu giữa các người dùng tại đầu cuối, nhờ đó các tầng trên không phải quan tâm đến việc cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu đáng tin cậy và hiệu quả

- Tầng phiên (Session layer): Tầng phiên kiểm soát các (phiên) hội thoại giữa các máy tính Tầng này thiết lập, quản lý và kết thúc các kết nồi giữa trình ứng dụng địa phương và trình ứng dụng ở xa

- _ Tầng trình điễn (Presentation layer) Lớp trình diễn hoạt động như tầng dữ liệu

trên mạng Lớp này trên máy tính truyền đữ liệu làm nhiệm vụ dịch dữ liệu

được gửi từ tầng Application sang dang Format chung Và tại máy tính nhận, lớp này lại chuyên từ Fomat chung sang định đạng của tầng Application

- Tang ung dụng (Application layer): Tầng ứng dụng là tầng gần với người sử dụng nhất Nó cung cấp phương tiện cho người dùng truy nhập các thông tin và

đỡ liệu trên mạng thông qua chương trình ứng dụng

1.3 Giao thức truyền thông

- Giao thức truyền thông (Communication protocol) hay Giao thức liên mạng, Giao thức truyền thông, Giao thức trao đôi thông tin trong công nghệ thông tin gọi tắt là giao thức (protocol) - là một tập hợp các quy tắc chuẩn dành cho việc biểu diễn dữ liệu, phát tín hiệu, chứng thực và phát hiện các lỗi đữ liệu Đó là những việc rất cần thiết để gửi thông tin qua

các kênh truyền thông, nhờ đó mà các thiết bị có thể kết nối và trao đôi thông tin với nhau

Các giao thức dùng cho việc truyền thông tin tín hiệu số trong mạng máy tinh có nhiều tính năng đề đảm bảo việc trao đổi dữ liệu một cách đáng tin cậy (qua một kênh truyền thông không hoàn hảo

Có các mô hình giao thức mang tính lý thuyết, được ngành công nghệ thông tin tôn trọng một cách tương đối như mô hình OSI Cũng có những

giao thức được triển khai và ứng dụng rộng rãi như TCP, IP, HTTP,

FTP, SMTP, POP3

Có nhiều giao thức được sử dụng đề giao tiếp hoặc truyền đạt thông tin trên Internet, dưới đây là một số các giao thức tiêu biểu:

`

s* TCP (Transmission Control Protocol): thiết lập kết nối giữa các

máy tính đề truyền dữ liệu Nó chia nhỏ đữ liệu ra thành những gói

(packet) và đảm bảo việc truyền đữ liệu thành công

IP (Internet Protocol): định tuyến (route) các gói dữ liệu khi chúng được truyền qua Internet, đảm bảo dữ liệu sẽ đến đúng nơi cần nhận

HTTP (HyperText Transfer Protocol): cho phép trao đối thông tin (chủ yếu ở dạng siêu văn bản) qua Internet

FTP (File Transfer Protocol): cho phép trao đổi tập tin qua Internet

SMIP (Simple Mail Transfer Protocol): cho phép goi cac thong điệp thư điện tử (e-mail) qua Internet

POP3 (Post Office Protocol, phiên bản 3): cho phép nhận các thông điệp thư điện tử qua Internet

WAP (Wireless Application Protocol): cho phép trao đôi thông tin giữa các thiết bị không dây, như điện thoại di động

1.4 TCP/IP

1.41 Khái niệm

TCP/ IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol - Giao thức điều khiên

truyền nhận/ Giao thức liên mạng), là một bộ giao thức trao đổi thông tin duge st

dụng đề truyền tải và kết nối các thiết bi trong mang Internet TCP/IP duge phat triển để mạng được tin cậy hơn cùng với khả năng phục hồi tự động

Hinh 5: M6 hinh TCP/IP

1.4.2 Cách thức hoạt động của mô hình TCP/IP

Phân tích từ tên gọi, TCP/IP là sự kết hợp giữa 2 giao thức Trong đó IP (Giao thức liên mạng) cho phép các gói tin được gửi đến đích đã định sẵn, bằng cách thêm các thông tin dẫn đường vào các gói tin để các gói tin được đến đúng đích đã định sẵn ban đầu Và giao thức TCP (Giao thức truyền vận) đóng vai trò kiểm tra

và đảm bảo sự an toàn cho mỗi gói tin khi đi qua mỗi trạm Trong quá trình này,

nêu giao thức TCP nhận thay gói tin bị lỗi, một tín hiệu sẽ được truyền đi và yêu

8

cầu hệ thống gửi lại một gói tin khác Quá trình hoạt động này sẽ được làm rõ hơn

ở chức năng của mỗi tầng trong mô hình TCP/IP

1.4.3 Chức năng của các tầng trong mô hình TCP/IP

Một mô hình TCP/IP tiêu chuẩn bao gồm 4 lớp được chồng lên nhau, bắt đầu từ tầng thấp nhất là Tang vat ly (Physical) — Tang mang (Network) — Tang giao van (Transport) va cuối cùng là Tang tng dung (Application)

TCP/IP TCP/IP

Application 5 Application

Transport 4 Transport Internet 3 Network

2 Data Link Link

1 Physical

Hình 6: Chức năng của các tầng trong mô hình TCP/IP

Tuy nhiên, một số ý kiến lại cho rằng mô hình TCP/IP là 5 tầng, tức các tầng 4 đến 2 đều

được giữ nguyên, nhưng tầng Datalink sẽ được tách riêng và là tầng nằm trên so với tầng

vật lý

Tầng 4 - Tầng Ứng dụng (Application)

Day là lớp giao tiếp trên cùng của mô hình Đúng với tên gọi, tầng Ứng đụng đảm nhận vai trò giao tiếp dữ liệu giữa 2 máy khác nhau thông qua các dịch vụ mạng khác nhau (duyệt web, chat, gửi email, một số giao thức trao đổi dữ liệu: SMTP, S$H, FTP, ) Dữ

liệu khi đến đây sẽ được định đạng theo kiêu Byte nối Byte, cùng với đó là các thông tin định tuyến giúp xác định đường đi đúng của một gói tin

Tang 3 - Tang Giao van (Transport)

Chức năng chính của tầng 3 là xử lý vấn đề giao tiếp giữa các máy chủ trong cùng một mạng hoặc khác mạng được kết nối với nhau thông qua bộ định tuyến Tại đây dữ liệu sẽ được phân đoạn, mỗi đoạn sẽ không bằng nhau nhưng kích thước phải nhỏ hơn 64KB Cấu trúc đầy đủ của một Segment lúc này là Header chứa thông tin điều khiển và sau đó

cho thấy tốc độ truyền tải nhanh hơn nhưng lại không đảm bảo được chất lượng đữ liệu

được gửi ổi

Transport Layer Functions

The Transport layer

pieces and adds a header

for delivery over the UDP Datagram Or TCP Segment

* Source & destination (ports)

(ports) * Flow control and congestion

management

Hình 8: Mô hình tầng giao vận (Transport)

Tang 2 - Tang mang (Internet)

Gần giống như tầng mạng của mô hình OSI Tại đây, nó cũng được định nghĩa là một giao thức chịu trách nhiệm truyền tải đữ liệu một cách logic trong mạng Các phân đoạn

dữ liệu sẽ được đóng gói (Packets) với kích thước mỗi gói phù hợp với mạng chuyên mạch mà nó dùng đề truyền đữ liệu Lúc này, các gói tin được chèn thêm phần Header chứa thông tin của tầng mạng và tiếp tục được chuyên đến tầng tiếp theo Các giao thức

chính trong tâng là IP, ICMP và ARP

II

Sending Encapsulation & De-encapsulation Receiving

Là sự kết hợp giữa tầng Vật lý và tầng liên kết đữ liệu của mô hình OSL Chịu trách

nhiệm truyền đữ liệu giữa hai thiết bị trong cùng một mạng Tại đây, các gói đữ liệu được đóng vào khung (gọi là Frame) và được định tuyến đi đến đích đã được chỉ định ban đâu

1.5 Phương thức truyền file FTP

1.5.1 Khái niệm

FTP viết tắt của File Transfer Protocol (giao thức truyền tải tập tin) và được dùng trong việc trao đổi đữ liệu trong mạng thông qua giao thức TCP/IP thường hoạt động với 2 công 20 và 21 Trong giao thức này, các máy client tròng mạng có thê truy cập đến máy chủ FTP đề gửi hoặc lấy dữ liệu Và đặc biệt, người dùng có thể truy cập FTP đề truyền và lấy dữ liệu từ xa

12