Tìm hiểu về mạng phân phối nội dung

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG PHÂN PHỐI NỘI DUNG 1.1 Giới thiệu chung mạng phân phối nội dung CDN 1.1.1 Giới thiệu mạng CDN .4 1.1.2 Hiệu CDN 1.1.4 Các thành phần giải pháp CDN 1.1.5 Môi trường ứng dụng mạng CDN .9 1.2 Kiến trúc nút có khả mở rộng 11 1.2.1 Thiết bị cân tải 12 1.2.2 Quảng bá phân lọc .13 1.2.3 Máy chủ (server) địa thông minh 14 1.2.4 Thiết bị khách hàng thông minh 14 1.2.5 Giao thức chuyển hướng yêu cầu 15 1.2.6 Truy nhập song song .16 1.3 Kiến trúc Web có khả mở rộng .16 1.3.1 Thiết bị chia tải (cân tải) 16 1.3.2 Quảng bá phân lọc .19 1.3.3 Máy chủ địa thông minh .21 1.3.4 Phương pháp sửa đổi nội dung 24 CHƯƠNG CÁC CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG TRONG MẠNG .25 PHÂN PHỐI NỘI DUNG 25 2.1 Cơ chế chuyển hướng yêu cầu mạng diện rộng 25 2.1.1 Cơ chế định tuyến chung cho mạng diện rộng 25 2.1.2 Cơ chế chia tải cho máy chủ Web .32 2.2 Định tuyến yêu cầu 45 2.2.1 Giới thiệu chung định tuyến yêu cầu 45 2.2.2 Các kỹ thuật định tuyến yêu cầu .46 2.3 Sao lưu nhớ đệm .51 2.3.1 Một số thành phần 51 2.3.2 Các mối quan hệ hệ thống CDN 53 2.4 Hệ thống phân phối nội dung 57 2.4.1 Tổng quan hệ thống phân phối .57 2.4.2 Mạng dành riêng .60 2.4.3 Mạng Internet công cộng 63 2.4.4 Kết nối hệ thống phân phối mạng CDN 66 2.5 Kết nối hệ thống tính cước mạng CDN 69 2.5.1 Tổng quan hệ thống tính cước 69 2.5.2 Cấu trúc mạng kết nối hệ thống tính cước 69 2.6 Quản lý mạng CDN .70 2.6.1 Quản lý cấu hình cho thiết bị CDN .71 2.6.2 Quản lý liệu cho mạng CDN 73 2.6.3 Các vấn đề quản lý bảo mật mạng CDN 75 CHƯƠNG MỘT SỐ ỨNG DỤNG MẠNG CDN TRONG GIẢI PHÁP 78 WEB CÓ ĐỘ KHẢ DỤNG CAO 78 3.1 Giới thiệu giải pháp web có độ khả dụng cao 78 3.1.1 Đặt vấn đề 78 3.1.2 Giới thiệu cấu trúc mạng cho giải pháp Web có độ khả dụng cao.78 3.2 Giới thiệu topo mạng khả dụng cao 83 3.2.1 Các thành phần dự phòng 83 3.2.2 Các đường dẫn dự phòng 84 3.2.3 Dịch vụ dự phòng .85 3.2.3 Một số chiến lược dự phòng cho topo .88 3.3 Một số dịch vụ mạng ứng dụng cho giải pháp 91 3.3.1 Giao thức cấu hình máy chủ động DHCP 91 3.3.2 Dịch vụ tên miền DNS 93 KẾT LUẬN .96 Các kết đạt 96 Hướng phát triển đề tài .96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 LỜI NÓI ĐẦU Tin học viễn thông hai thành phần cốt lõi công nghệ thông tin Trong năm gần đây, nhiều dự án phát triển Công nghệ thông tin nước triển khai theo giải pháp tổng thể tích hợp hạ tầng truyền thông máy tính với chương trình tin học ứng dụng Mạng máy tính không thuật ngữ tuý khoa học mà trở thành đối tượng nghiên cứu, ứng dụng tất lĩnh vực Nhu cầu hiểu biết mạng máy tính ngày cao không dừng mức người sử dụng mà tâm điểm với mong muốn sâu để làm chủ hệ thống Mạng Internet từ đời đến phát triển mạnh mẽ quy mô nội dung Chính bùng nổ nội dung mạng đồng thời với việc gia tăng theo cấp số nhân người dùng số lượng truy cập nên lực đáp ứng mạng, chất lượng dịch vụ ngày xuống đòi hỏi người lại gia tăng mãnh liệt Cho nên, vấn đề tìm giải pháp để đáp ứng gia tăng nhu cầu thông tin chất lượng dịch vụ cần thiết Do đó, mục đích đồ án tốt nghiệp em nhằm tìm hiểu giải pháp công nghệ cho yêu cầu Vì em chọn đề tài "Tìm hiểu mạng phân phối nội dung" Với cố gắng thời gian qua đồ án em hoàn thành Nhưng nhiều hạn chế thời gian, kiến thức kinh nghiệm thực tế, em tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đóng ý kiến thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn thầy Đỗ Văn Quyền giúp đỡ tận tình để em hoàn thành đồ án CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG PHÂN PHỐI NỘI DUNG 1.1 Giới thiệu chung mạng phân phối nội dung CDN 1.1.1 Giới thiệu mạng CDN CDN (Content Distribution Network – mạng phân phối nội dung) mạng thông minh, cung cấp lớp thông minh sở hạ tầng mạng IP, chuyển đổi mô hình Web tập trung truyền thống thành mạng hướng nội dung phân bố nội dung cách có hiệu Một giải pháp mạng CDN cho phép doanh nghiệp , nhà cung cấp dịch vụ nội dung điều khiển quản lý nội dung họ Nội dung lưu trữ phía biên mạng server lưu gần với đầu cuối người sử dụng để giảm thời gian đáp ứng tránh tăng lưu lượng mạng cách đột ngột Do mà băng tần khả dụng sử dụng cách tối ưu Các server lưu định vị với server gốc Bộ phân phối nội dung phân phối nội dung tới server lưu từ server gốc để tránh tắc nghẽn mạng cao điểm Khi đầu cuối người sử dụng tạo yêu cầu nội dung, hướng tới server lưu gần Nếu server có nội dung yêu cầu, yêu cầu phục vụ từ nhớ cache nội server Mục đích CDN để tránh vùng tắc nghẽn mạng Nếu lưu lượng client (máy khách) server (máy chủ) không qua phần mạng bị nghẽn có nhiều khả tốc độ trưyền cao Tuy nhiên, tuyến kết nối qua phần mạng bị nghẽn client kết nối với server thay với đường truyền không bị nghẽn Hình 1.1 Hoạt động mạng CDN Khái niệm mạng CDN mô tả hình 1.1, minh hoạ kết nối client server qua mạng sương sống (backbone) Tuyến kết nối client server bị nghẽn Tuy nhiên, giả sử có server khác tạo kết nối tốt với client đó, client lấy toàn thông tin cần thiết từ server thay từ server gốc Trong trường hợp này, client kết nối với server thứ hai tốc độ kết nối tốt kết nối với server gốc Hình 1.2 Cấu hình mạng CDN đặc trưng Nếu ta khiến cho client kết nối với server thay thế, thiết lập hệ thống mà server thay đáp ứng phần lớn yêu cầu từ client, ta tránh phần tắc nghẽn mạng giảm thiểu thời gian đáp ứng mạng Tuy nhiên, server tốt với số client tất Do vậy, để đáp ứng tất client mạng, ta cần không mà nhiều server lưu minh hoạ hình 1.2, mô tả ba nhóm client, nhóm lại kết nối với server lưu khác Server gốc sử dụng để đáp ứng yêu cầu client lại Hình 1.2 minh hoạ mạng CDN đặc trưng Mạng CDN bao gồm nhiều nút thay đặt vị trí thích hợp để client kết nối cách tốt tới hay nhiều nút thay Mỗi client kết nối tới nút thay tốc độ kết nối đảm bảo tuyến kết nối client server gốc bị nghẽn Mỗi nút thay gồm hay nhiều server saolưu Cách tiếp cận giảm thiểu khả nghẽn mạng nâng cao chất lượng dịch vụ mạng Một lợi ích CDN khả xử lý server lưu bổ sung cho khả server gốc hệ thống đáp ứng yêu cầu nhiều client có server gốc Như vậy, CDN cải thiện cách đáng kể khả mở rộng ứng dụng mạng 1.1.2 Hiệu CDN Giải pháp CDN giúp tránh phần nghẽn mạng đáp ứng yêu cầu client từ nút thay Do vậy, hiệu giải pháp CDN phụ thuộc phần lớn vào xác suất nút thay thực đáp ứng yêu cầu client Nếu server thay đáp ứng yêu cầu client, server thay phải trao đổi với server gốc để tải thông tin cần thiết Khả tuyến kết nối server thay server gốc dùng chung số link với tuyến kết nối client server gốc thường cao, link có khả bị nghẽn Vì vậy, lần server thay không đáp ứng yêu cầu client hiệu suất hệ thống giảm Trong trường hợp này, thời gian đáp ứng hệ thống client kết nối với server thay tồi kết nối trực tiếp với server gốc server thay làm việc đáp ứng yêu cầu client chậm trễ thêm chi hoạt động với chức nút chuyển tiếp Tóm lại, tính hiệu mạng CDN phụ thuộc nhiều vào tỷ lệ đáp ứng thành công server thay Tỷ lệ đáp ứng thành công xác suất mà yêu cầu client đáp ứng hoàn toàn server thay mà không cần trao đổi thông tin server thay server gốc Với ứng dụng có tỷ lệ đáp ứng thành công cao, nhiều khả CDN cải thiện thời gian đáp ứng Với ứng dụng có tỷ lệ đáp ứng thành công thấp, giải pháp CDN không đem lại hiệu Lưu lượng mạng chủ yếu tạo trình trao đổi liệu client server Dữ liệu có dạng tĩnh (static) dạng động (dynamic) Dữ liệu tĩnh định nghĩa liệu không thay đổi theo thời gian thay đổi cách từ từ Dữ liệu động liệu thay đổi theo thời gian với mức độ cao Sự “nhanh” hay “chậm” phụ thuộc vào tính chất kết nối nút thay server gốc Ứng dụng thường có liệu tĩnh liệu động Nếu liệu tĩnh chiếm phần lớn lực ứng dụng nâng cao với giải pháp CDN Trong trường hợp này, server thay thay tạm thời liệu tĩnh cung cấp cho client theo yêu cầu Ngược lại, liệu động chiếm đa số server thay phải đảm bảo liệu phải quán với liệu server gốc Việc phải đảm bảo tính quán liệu server thay làm giảm lợi ích việc sử dụng giải pháp CDN Không phải loại liệu động thay server thay cách có hiệu Tuy nhiên, có số loại liệu động thay cách có hiệu nhiều ứng dụng mạng cải thiện nhờ giải pháp 1.1.3 Ứng dụng mạng phù hợp không phù hợp với CDN 1.1.3.1 Ứng dụng mạng phù hợp với CDN Nhiều loại ứng dụng có tính chất phù hợp với giải pháp CDN Phần lớn ứng dụng mạng ứng dụng Web Ứng dụng Web có nhiều liệu tĩnh, hình ảnh, tệp HTML tĩnh, ứng cử viên cho giải pháp CDN Một số loại liệu động thường gặp ứng dụng Web, thong tin người sử dụng hay kết số truy vấn thường gặp, cải thiện sử dụng CDN Việc tải tệp tĩnh có kích thước lớn, tệp nhạc phim ảnh, cải thiện rõ rệt triển khai CDN Ngoài ứng dụng kể trên, giải pháp CDN dùng cho ứng dụng mua hàng trực tuyến giảm thời gian tải thông tin quảng cáo trang Web Ứng dụng Web ứng dụng hưởng lợi từ giải pháp CDN Các dịch vụ internet truyền thống tải tệp hay thư điện tử tận dụng lợi ích server thay Truy nhập dịch vụ tìm kiếm nhanh với CDN, phần lớn ứng dụng quản lý lịch làm việc hay cập nhật thông tin chứng khoán 1.1.3.2 Ứng dụng mạng không phù hợp với CDN Không phải ứng dụng thích hợp với CDN Những ứng dụng yêu cầu cập nhật liệu cách thường xuyên chia sẻ liệu không thích hợp với CDN Ví dụ, phòng chat liệu từ nhiều nơi kết hợp theo trình tự thời gian không thấy lợi ích việc có nhiều server thay Các ứng dụng yêu cầu có truy nhập song song từ nhiều nơi khác không thich hợp với CDN Các ứng dụng mà ngữ nghĩa giao dịch có ý nghĩa quan trọng không phù hợp với CDN Mặc dù giao dịch thực cách phân tán, thực giao dịch nơi hiệu nhiều Do vậy, CDN có lẽ không phù hợp với úng dụng ngân hàng Các ứng dụng đòi hỏi tính bảo mật cao không thích hợp với CDN Việc xử lý thẻ tín dụng xử lý server thay thế, nhiên server phải tin cậy có độ bảo mật cao (như server gốc) dễ dàng nhiều phải đảm bảo bảo mật nhiều server nhiều vị trí khác Mặc dù vậy, đa số ứng dụng thích hợp với CDN Rất nhiều ứng dụng có số chức chuyển tới server thay Các ứng dụng ứng dụng CDN để cải thiện hoạt động số chức Ví dụ, cửa hàng trực tuyến có hai chức là: bày bán hàng Chức “bày hàng” cho phép người mua xem mặt hàng chọn mặt hàng cần mua Chức “bán hàng” thực việc mua bán thực sự, ví dụ xử lý thông tin thẻ tín dụng Với ứng dụng này, chức “bày hàng” chuyển xuống server thay thế, chức “bán hàng” để server gốc Vì phần lớn hoạt động liên quan đến phần “bày hàng”, việc sử dụng server thay nâng cao chất lượng dịch vụ cách đáng kể 1.1.4 Các thành phần giải pháp CDN Vì mục đích mạng CDN nâng cao khả đáp ứng hoạt động ứng dụng, nút mạng CDN, bao gồm nút thay nút gốc, cần thiết kế có tính mở rộng mềm dẻo cao Như vậy, thành phần mạng CDN thiết kế nút CDN có khả mở rộng Việc thiết kế bao gồm số phương pháp cho phép nút mạng hỗ trợ nhiều người sử dụng dùng máy chủ Thành phần giải pháp CDN kỹ thuật định tuyến yêu cầu người sử dụng đến nút thay Việc định tuyến thực với số kỹ thuật sử dụng dịch vụ tìm kiếm địa mạng, sửa đổi giao thức định tuyến mạng hay sửa đổi ứng dụng mạng cách phù hợp Khả sử dụng hay nhiều kỹ thuật tuỳ vào môi trường mạng CDN Nhằm đạt hiệu suất hoạt động tốt nhất, yêu cầu phải chuyển tới nút thay gần Để làm điều này, mạng CDN phải trì cập nhật bảng định tuyến gồm danh sách nút mạng danh sách client cho nút mạng Nội dung bảng định tuyến phải cập nhật sửa đổi cho phù hợp với mức độ tải thời mạng nút mạng CDN Do vậy, thành phần thứ giải pháp CDN việc đánh giá hoạt động mạng Vì nhiệm vụ nút mạng thay nội dung nút gốc, thành phần thứ tư mạng CDN kỹ thuật nhằm đảm bảo toàn vẹn quán nội dung nút thay nút gốc Ngoài ra, sở hạ tầng mạng kết nối nút thay nút gốc thành phần thứ mạng CDN Thành phần hệ thống tính cước Hệ thống có nhiệm vụ thu thập thông tin từ thành phần mạng CDN liên quan đến phân phối liệu tới người sử dụng tới mạng CDN ngang cấp Các thông tin xử lý hệ thống tính cước để làm hoá đơn cho khách hàng Các mạng CDN trao đổi liệu với mạng CDN ngang cấp qua cổng tính cước ngang cấp để tính hoá đơn qua lại Thành phần cuối hệ thống quản lý mạng CDN Thành phần cho phép quản lý toàn hoạt động mạng CDN từ trung tâm 1.1.5 Môi trường ứng dụng mạng CDN 1.1.5.1 Mạng công ty Môi trường mạng công ty liên quan đến mạng công ty lớn IBM, Intel Các công ty có số chi nhánh tiêu biểu đặt trung tâm lớn Cấu hình mạng tiêu biểu bao gồm số mạng đặt trung tâm công ty (gọi mạng trung tâm hay mạng campus) kết nối với mạng xương sống Mạng xương sống bao gồm đường dây thuê riêng công ty thuê từ công ty viễn thông ISP Nhìn chung, mạng campus hoạt động tốc độ cao nhiều so với mạng xương sống Các mạng trung tâm công ty thường kết nối qua định tuyến truy nhập tới nhiều ISP Một ISP hỗ trợ nhiều công ty, công ty kết nối tới ISP định tuyến truy nhập Trong công ty, việc sử dụng mạng CDN cho phép số ứng dụng tạo lợi nhuận lớn Nếu vùng trung tâm khác có server thay khả dụng, nhân viên công ty kết nối tương đối tốt với nút thay Do có server thay nên khả truy nhập đến ứng dụng cài đặt vùng trung tâm công ty lớn ứng dụng tạo lợi nhuận lớn Nếu tắc nghẽn cổ chai mạng xảy ra, nên đặt nút thay làm việc quanh điểm tắc nghẽn không đặt nút thay vùng trung tâm công ty Trong mạng công ty, việc điều khiển quản lý phải bao trùm toàn ứng dụng cài đặt mạng, toàn ứng dụng cần thiết cho hoạt động mạng Nếu công ty phát triển ứng dụng nâng cấp ứng dụng có, họ thay đổi cấu trúc mạng để có chức mạng phân phối nội dung Và công ty phải có điều khiển hoàn chỉnh phương thức hoạt động khai thác mạng CDN cho ứng dụng nội công ty 1.1.5.2 Mạng ISP ISP (Internet Service Provider- Nhà cung cấp dịch vụ Internet) cung cấp kết nối mức mạng tiêu biểu cho khách hàng họ Trong chức này, ISP không điều khiển khắp ứng dụng mạng họ Tuy nhiên, ISP lại có điều khiển khắp cấu hình giao thức định tuyến server cần thiết để tự điều hành mạng họ  Router Router thiết bị mạng sử dụng để nối hệ thống mạng khác nhau, sử dụng cấu trúc giao thức khác Router làm việc lớp mạng chuyển đổi truyền gói tin qua nhiều mạng Chúng làm việc trao đổi giao thức-thông tin riêng biệt mạng tách rời Các router xác định đường dẫn tốt để gửi liệu lọc lưu lượng truyền thông tới đoạn cục 3.2.2 Các đường dẫn dự phòng Chúng ta thực kết nối dự phòng điểm topo mạng như: Bên đoạn LAN, kết nối tới nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) qua nhiều vị trí  LANs LAN mạng truyền thông kết nối nhóm máy tính, máy in thiết bị khác giới hạn vùng nhỏ (như nhà) LAN cho phép thiết bị mạng trao đổi với LAN cho phép người sử dụng dùng chung thiết bị lưu trữ, máy in, ứng dụng, liệu tài nguyên mạng khác Trong môi trường nhiều mạng, LANs thường phân thành mạng (subnet) Bạn sử dụng switch dự phòng mạng để tạo LAN dự phòng  ISPs ISP tổ chức cung cấp kết nối tới Internet cho cá nhân hay doanh nghiệp Có ISP cục bộ, ISP vùng, ISP quốc gia ISP toàn cầu Trong đa số trường hợp, mạng kết nối tới ISP qua kết nối T1, OC3 hay OC12 Để tránh kết nối không thành công đường truyền, nhiều Web đưa kết nối thứ hai tới Internet  Nhiềuvị trí Để đảm bảo tính đáp ứng cao, nhiều tổ chức thực xen kẽ vị trí mạng Về có thiết lập dịch vụ giống hai vị trí Có nhiều cách để đạt điều này, ta xây dựng vị trí cấu trúc vài cấu trúc tiêu biểu gồm có vị trí Web nhiều vị trí vệ tinh Những nhân tố khoá xác định lựa chọn kiến trúc mức độ mong muốn đồng hoá sở liệu vị trí số lượng lưu lượng mà phải tới vị trí 3.2.3 Dịch vụ dự phòng Những ứng dụng tiêu biểu tổ chức làm nhiệm vụ thương mại điện tử, giao dịch tài ứng dụng Intranet Các doanh nghịêp hàng triệu dollar ứng dụng trọng yếu không đáp ứng Vì điều quan trọng nên cần phải cung cấp ứng dụng vào lúc, nơi Thật dễ dàng có hiệu để đạt tính đáp ứng cao tin cậy cho dịch vụ sử dụng dự phòng server Nếu ta cho phép nhiều server thực vị trí, số server có lỗi, yêu cầu xử lý gửi tới server khác Bằng cách này, ta tạo Web có tính đáp ứng cao Có hai phương pháp để thực dịch vụ dự phòng là: Sử dụng server lưu thực cân tải công nghệ clustering  Server lưu Một phương pháp chung để lưu trữ dịch vụ sử dụng hệ thống lưu Chúng ta đạt tính đáp ứng cao việc sử dụng hot standby (dự phòng nóng) với việc tránh lỗi tự động hoá hay trao đổi hệ thống không thực ta sử dụng hệ thống Spare ( dự phòng cho lúc khẩn cấp) cấu hình Ta dùng hot standby trường hợp server ngừng hoạt động thời gian dài vấn đề dịch vụ Các hệ thống hot standby cung cấp chế độ phục hồi nhanh chóng Ta sử dụng hot standby để thay nhanh hệ thống bị hỏng, hay vài trường hợp bạn sử dụng nguồn thành phần dự phòng khác Ta sử dụng hệ thống Spare để thay hệ thống bị lỗi, kỹ thuật cho dịch vụ khôi phục nhanh chóng Đôi hệ thống thay trở thành hệ thống Trong trường hợp khác, hệ thống bị lỗi trả lại để thao tác hệ thống sau khôi phục lại Hệ thống spare thành công định sử dụng qui trình mang lại lợi tối đa, giữ nguồn cung cấp thoả đáng sử dụng cấu hình chuẩn  Cân tải công nghệ Clustering Cân tải công nghệ clustering cung cấp truy cập tài nguyên nhóm server chia sẻ nhiều server Nhiều nhà cung cấp cung cấp giải pháp phần cứng giải pháp phần mềm để thực cho mạng doanh nghiệp Các giải pháp bao gồm: Round-robin DNS, Switch cân tải, giải pháp phần mềm Windows 2000 Cluster service cân tải mạng (NLB) DNS Round Robin kỹ thuật sử dụng server DNS để phân phối tải cho tài nguyên mạng Switch cân tải Cisco LocalDiretor, giải pháp biến đổi phần cứng Internet, thực chức phân phối yêu cầu TCP qua nhiều server Những cân tải server giúp tăng thêm tính linh động cho vị trí thương mại điện tử Cân tải server làm nhiệm vụ phân phối yêu cầu người dùng nhóm server, cho phép tạo server ảo nhìn từ phía người dùng Chức chuyển lưu lượng sẵn có cho người sử dụng server tốt đáp ứng người dùng Bộ cân tải sử dụng kỹ thuật tinh tế để phát server tốt Những kỹ thuật bao gồm trình tìm kiếm server với kết nối nhất, tải nhỏ nhất, hay thời gian trả lời nhanh Chúng phát server bị lỗi tự động gửi yêu cầu người sử dụng tới server hoạt động tốt Một cách nhất, cân tải server giúp sử dụng tối đa server, tăng tốc độ đáp ứng người sử dụng Những giải pháp phần cứng sử dụng switch chuyên dụng phần mềm bổ xung để quản lý định tuyến yêu cầu Để cân tải thực thích hợp, switch phải tìm địa IP tất server mà chúng kết nối tới Switch kiểm tra trực tiếp tất gói tin đầu vào với địa IP chép lại chúng để gửi đến địa IP server chọn Sự lựa chọn server phụ thuộc vào tính sẵn sàng server liên quan đến giải thuật cân tải sử dụng Cấu hình hình 3.3 sử dụng switch kết hợp với LocalDirector từ Cisco Systems để phân phối tải ba server Hình 3.3 LocalDirector sử dụng phối hợp với Switch LocalDirector sản phẩm thuộc nhóm đối tác thứ ba cung cấp nhiều kỹ thuật tinh tế Round-Robin DNS cho phân phát giải pháp thực cân tải chất lượng cao Các sản phẩm thông minh nhiều điểm đặc trưng cân tải Ví dụ, chúng loại bỏ xác server bị lỗi Tuy nhiên, chúng không cung cấp công cụ quản lý rộng mạnh cho Web Vì thế, trình thiết kế ta nên cần nhiều switch để tránh tình trạng switch điểm đơn gặp lỗi làm ảnh hưởng tới toàn ứng dụng Web 3.2.3 Một số chiến lược dự phòng cho topo Chiến lược Ví dụ Miêu tả Cần sử dụng thành phần dự phòng để Các thành Hub, Switch, tránh điểm không thực thành phần dự Router công Khi thành phần bị lỗi, thành phần thay cần có khả hoạt động phòng hệ thống sẵn có mà không cần thoả hiệp Tất thành phần nên làm dự phòng Các kết nối mạng dự phòng cần có mức Các đường LANs, ISPs, mạng, bao gồm kết nối LAN kết dẫn mạng nhiều vị trí nối tới ISP Ta thực kết nối dự dự phòng phòng LAN ISP thông qua việc sử dụng nhiều vị trí Và chọn để thực việc dự phòng bên vị trí sau thực vị trí vệ tinh để bảo đảm Hot standby, Dịch vụ dự spare, round- Những ví dụ đưa đây, công nghệ Cluster phòng robin DNS, xem hiệu nhất, dễ quản lý, lợi Switch cân nhuận tối đa, phân phối đáp ứng cao tải, Windows 2000 Cluster service Khi thiết kế sở hạ tầng mạng đáp ứng cao, cần phải sử dụng dự phòng thành phần đường dẫn mạng để tránh điểm đơn không thực thành công Chúng ta làm dự phòng việc thực từ bên LAN tới ISP, thực nhiều vị trí hay kết hợp hai giải pháp Ngoài ra, thiết kế topo mạng đáp ứng cao, nên thực công nghệ Clustering Round-Robin DNS hay Switch cân tải Hình 3.4 Mô Topo mạng có độ khả dụng cao Topo mạng hình 3.4 cho thấy hệ thống mạng có tính đáp ứng cao Các server ISP đến ISP N nhóm lại trợ giúp cho chức chủ yếu, vậy, chí ISP ngừng hoạt động không kéo theo vị trí xuống  Phân đoạn mạng Giao tiếp Mạng giao tiếp cung cấp dịch vụ lõi, HTTP/HTTPS Mỗi server mạng giao tiếp đặc biệt dùng cho bảo mật kết nối tới ba mạng:  Mạng Giao tiếp (Truy cập Internet)  Mạng Phụ trợ (Truy cập dịch vụ mạng vành đai thông qua firewall đến mạng an toàn)  Quản lý mạng (trợ giúp quản lý mạng thao tác chức năng) Sự chia tách mạng làm cho bảo mật tốt dải thông đáp ứng ngỳa tăng làm dự phòng tốt  Phân đoạn mạng Phụ trợ Mạng phụ trợ trợ giúp tất server mạng vành đai thông qua sử dụng mạng LAN riêng 10.10.1.x Cấu trúc ngăn cản truy cập mạng trực tiếp từ Internet tới server mạng vành đai, chí firewall bị phá vỡ dẫn đường Internet không cho phép định dải phía trước địa IP, bao gồm dải 10.x.x.x Như với mạng giao tiếp, switch dự phòng cung cấp truy nhập tới tất server giao tiếp phụ trợ Tất switch phụ trợ chia sẻ mạng chung, lưu lượng tải phụ trợ trở thành vấn đề cho site hoạt động Đặc biệt mạng quản lý riêng biệt không sẵn sàng cho ghi chép quản lý lưu lượng phiên giao dịch Các thành phần mạng phụ trợ phần cứng bảo mật cluster server mà cung cấp dịch vụ cho lưu trữ nội dung Web trạng thái tác vụ Các file chia sẻ bên cluster hỗ trợ dịch vụ lưu trữ file Mỗi server cluster sử dụng NIC: Một cho switch, cho heartbeat LAN riêng (mà cần phải sử dụng địa mạng riêng khác, 192.168.10.x), cho LAN quản lý Cộng thêm vào địa vật lý server, cluster chuyển nhượng hai địa IP ảo (trong cho NIC kết nối tới switch phụ trợ)  Phân đoạn mạng bảo mật Thêm firewall hình thành bên biên giới mạng vành đai cô lập, gọi giới hạn cho mạng an toàn từ mạng phụ trợ Firewall cấu hình cho truyền thông cổng cặp nguồn/đích cho phép Mạng bảo đảm thêm lần bao gồm: Có mạng riêng (ví dụ 10.10.2.0), cặp switch liên kết, loại server, thiết bị dán nhãn VPN/Router mà cung cấp kết nối bên mạng Các server mạng bảo mật thường thành viên bên miền, vùng điều khiển, địa tên server giả định nội  Phân đoạn mạng quản lý Một hệ thống quản lý site thường xây dựng mạng riêng biệt để bảo đảm tính sẵn sàng cao Sử dụng mạng riêng biệt cho hệ thống quản lý đáp ứng việc quản lý lưu lượng mạng phụ trợ, cải thiện tốt trình thực thời gian trả lời Đôi khi, việc quản lý hoạt động mạng phụ trợ không thích hợp cho site rộng lớn sẵn dùng cao 3.3 Một số dịch vụ mạng ứng dụng cho giải pháp 3.3.1 Giao thức cấu hình máy chủ động DHCP Khi thiết kế cấu trúc DHCP cho môi trường mạng, sử dụng ba chiến lược tránh bắt lỗi để đảm bảo tính sẵn sàng cao là: Công nghệ Clustering, Sự phân đôi phạm vi, chép sở liệu Những chiến lược phác thảo bảng sau: Chiến lược Miêu tả Dịch vụ cluster cho phép quản lý hai server bốn Công nghệ server hệ thống đơn Ta sử dụng dịch vụ cluster Clustering cho DHCP server để cung cấp tính sẵn sàng cao hơn, quản lý dễ tính biến đổi lớn Dịch vụ cluster tự động phát lỗi ứng dụng server nhanh chóng khởi động server sẵn sàng làm việc; người sử dụng phải tạm dừng sử dụng dịch vụ chốc lát Với dịch vụ cluster, quản trị viên tìm nhanh chóng tất tài nguyên cluster dễ dàng chuyển tải công việc đến server khác cluster Dịch vụ cluster cung cấp DHCP server ảo, nút cluster bị lỗi , không gian tên tất dịch vụ thành lập rõ ràng tới nút thứ hai Việc sử dụng nhiều DHCP server mạng Phân đôi phân đôi phạm vi làm tăng khả bỏ qua lỗi cho phạm vi client DHCP tồn định vị mạng Với hai DHCP server, server xuống cấp, server làm thay vị trí tiếp tục để thuê địa làm lại Tuy nhiên công nghệ clustering sử dụng địa IP hiệu phân đôi phạm vi Theo mặc định, Windows 2000 lưu sở liệu DHCP 60 Sao chép phút lần Nếu Windows 2000 phát sở liệu sở lỗi khởi động DHCP server, sở liệu tự động liệu khôi phục từ trình lưu Bạn thay đổi khoảng lưu mặc định việc thay đổi giá trị nơi đăng ký Hình 3.5 ví dụ chung DHCP server cluster DHCP server DHCP server hoạt động, DHCP server DHCP server lưu Các thông tin giải thích cấu hình DHCP server hình 3.5: Hình 3.5 Các DHCP cluster  DHCP server DHCP server cài đặt Windows 2000 dịch vụ cluster  Mỗi DHCP server có độc tên server địa IP  Mỗi DHCP server có hai mạch ghép nối mạng: Thứ cho nhận dạng cluster kết nối tới mạng doanh nghiệp thứ hai cho truyền thông từ server tới server Kết nối sau liên kết riêng sử dụng cho truyền thông cluster  Cả hai DHCP server cấu hình với phạm vi đồng Tuy nhiên, server phạm vi không kích hoạt server chức thời DHCP server hoạt động DHCP server thực chức dự phòng nóng, sẵn sàng phục vụ DHCP server gặp vấn đề phải kết thúc Để thuận lợi cho công nghệ clustering chia sẻ tài nguyên, DHCP server nối tới hệ thống đĩa ngoài, hệ thống giữ sở liệu ghi chép file Điều cho phép DHCP server truy cập file DHCP sở liệu cần sử dụng DHCP hoạt động Dịch vụ công nghệ clustering cài đặt DHCP server giải pháp phân nhóm đơn giản với hai server chia sẻ đĩa cứng Bản thân clustering có độc tên địa IP cho client DHCP sử dụng tên địa cluster để kết nối tới cluster yêu cầu dịch vụ DHCP Quá trình cho phép yêu cầu client DHCP thực server phải kết thúc 3.3.2 Dịch vụ tên miền DNS Khi lập kế hoạch phân cấp DNS không gian tên cho cấu hình mạng, ta phải nắm giữ tài khoản hai vấn đề thực kết nối tới mạng Internet: hợp DNS với Active Directory, sử dụng tên miền riêng cho không gian tên nội bên Bảng cung cấp cách tổng quát hai vấn đề Chiến lược Miêu tả Sự hợp Active Nếu cài đặt DNS miền điều khiển, ta Directory chọn không sử dụng tới Active Directory để cung cấp dự trữ chép cho DNS Tuy nhiên, hợp đầy đủ Active Directory quy định khoảng chịu lỗi lớn kết hợp trợ giúp lưu trữ chép nhiều Các tên miền riêng Chúng ta sử dụng tên cho không gian tên nội bên ngoài, bạn sử dụng tên khác Việc sử dụng tên không thuận lợi sử dụng tên riêng biệt Từ hình 3.6, ta thấy tổ chức có tên Contoso thu nhận tổ chức thứ hai Tổ chức thứ nhận tên miền DNS contoso-int.com contoso-ext.com, có proxy client hỗ trợ loại trừ danh sách hay PAC (Proxy Auto Config-Cấu hình proxy tự động) Ngược lại, tổ chức thứ hai nhận tên miền DNS acquired01-int.com acquired-ext.com, proxy client Cả hai công ty sử dụng tên miền khác cho không gian tên nội bên Các tổ chức hợp phụ thuộc cấu đây:  Chỉ để lộ phần chung không gian tên công ty tới Internet  Cho phép máy tính bên quan quy định tên nội bên  Cho phép máy tính bên quan quy định tên tuỳ ý từ Internet  Cho phép không gian tên riêng quy định tên tuỳ ý từ không gian tên khác Hình 3.6 Ví dụ cấu hình miền DNS  Định cấu hình không gian tên bên Trong không gian tên bên ngoài, hai miền tồn tại: Contoso-ext.com acquired01-ext.com Các miền bao gồm có ghi (các tên uỷ quyền) mà công ty muốn bộc lộ giới bên Tên server server.contoso-ext.com, miền host contoso-ext.com, tên server server.acquired01-ext.com, miền host acquired01-ext.com Các tên contosoext.com acquired01-ext.com phải đăng ký tên quyền Internet  Định cấu hình không gian tên nội Không gian tên nội cho công ty host contoso-ext.com theo bên contoso-int.com Tương tự, không gian tên nội cho công ty host acquired01-ext.com theo bên acquired01-int.com.Tên server server.contoso-int.com, miền host contoso-int.com, tên server server.acquired01-int.com, miền host acquired01-int.com Các tên contosoint.com acquired01-int.com phải đăng ký tên quyền Internet Tất máy tính contoso-int.com hỗ trợ loại trừ danh sách hay PAC, không máy tính acquired01-int.com trợ giúp loại trừ danh sách hay PAC KẾT LUẬN Các kết đạt Qua trình tìm hiểu mạng phân phối nội dung CDN, em thu kết sau:  Nhận biết số giải pháp công nghệ mạng  Hiểu khái niệm hoạt động mạng phân phối nội dung thành phần quan trọng  Các công nghệ nâng cao chất lượng dịch vụ mạng  Đưa số ứng dụng mạng CDN giải pháp Web có độ khả dụng cao Hướng phát triển đề tài - Tìm hiểu sâu cấu trúc mạng phân phối nội dung số tổ chức cụ thể - Áp dụng kiến trúc mạng CDN để thiết kế tảng mạng cho giải pháp Web có độ khả dụng cao, đảm bảo tính liên tục hệ thống Do thời gian kiến thức có hạn nên đề tài em tránh khỏi hạn chế thiếu xót Em mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy cô bạn TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Lê Ngọc Giao - Mạng phân phối nội dung (kiến trúc, công nghệ ứng dụng) - Nhà xuất bưu điện - Năm 2007 Nguyễn Hồng Sơn - Giáo trình hệ thống mạng máy tính CCNA 1Nhà xuất Lao động -Xã hội - Năm 2005 Khương Anh - Giáo trình hệ thống mạng máy tính CCNA - Nhà xuất Lao động -Xã hội - Năm 2005 Tài liệu tham khảo Microsoft Windows Một số trang Web http://www.quantrimang.com http://www.vnpt.com.vn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN