HỘI THẢO TOÀN QUỐC VỀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 2013

HỘI THẢO TOÀN QUỐC VỀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 2013 Đơn vị tổ chức: Trường Đại học Cần Thơ – Khoa Công nghệ Thông tin Truyền thông BAN CHỈ ĐẠO Trưởng ban - PGS.TS Hà Thanh Toàn – Hiệu trưởng Trường Đại học Cần Thơ, Tổng biên tập Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Phó ban - PGS.TS Đỗ Văn Xê – Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Cần Thơ Thành viên - PGS.TS Nguyễn Thanh Phương, Phó Hiệu trưởng, Trường Đại học Cần Thơ - PGS.TS Trần Cao Đệ - Trưởng Khoa CNTT&TT, Trường Đại học Cần Thơ BAN TỔ CHỨC Trưởng ban - PGS.TS Trần Cao Đệ Phó ban - TS Lê Văn Khoa - PGS.TS Huỳnh Xuân Hiệp Thành viên - PGS.TS Đinh Đức Anh Vũ - PGS.TS Nguyễn Xuân Huy - PGS.TS Bùi Thị Bửu Huê - TS Trịnh Quốc Lập - TS Nguyễn Chí Ngôn - Ths Đoàn Hòa Minh - TS Lê Nguyễn Đoan Khôi - TS Trần Ngọc Nguyên Trưởng Khoa CNTT&TT, ĐHCT Trưởng phòng Quản lý Khoa học, ĐHCT Phó Khoa CNTT&TT, ĐHCT (thường trực) Phó Hiệu trưởng Trường ĐH CNTT TP.HCM Viện KHCN Việt Nam Trưởng khoa Khoa học Tự nhiên, ĐHCT Trưởng khoa Sư phạm, ĐHCT Trưởng khoa Công nghệ, ĐHCT Phó Khoa CNTT&TT, ĐHCT Phó Trưởng phòng Quản lý Khoa học, ĐHCT Giám đốc Sở Khoa học & Công nghệ TP Cần Thơ BAN CHƯƠNG TRÌNH Trưởng ban - TS Ngô Bá Hùng Phó ban - TS Đỗ Thanh Nghị - TS Phạm Nguyên Khang Thành viên - Prof Dr Alexis Drogoul - Prof Dr Benoît Gaudou - Dr Julie Dugdale - Dr Nicolas Marilleau - Dr Muriel Visani - Dr Hiromitsu HATTORI - Dr Patrick Taillandier - GS.TS Phan Thị Tươi - PGS.TSKH Nguyễn Xuân Huy Phó Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT (thường trực) UMMISCO-IRD, Vietnam IRIT-Toulouse University, France LIG-Grenoble University, France UMMISCO-IRD, France University of La Rochelle, France Kyoto University, Japan IDEES-Rouen University, France ĐHBK TP.HCM Viện CNTT Hà Nội i - PGS.TS Lương Chi Mai PGS.TS Lê Hoài Bắc PGS.TS Đinh Đức Anh Vũ PGS.TS Trần Đan Thư PGS.TS Nguyễn Đình Thúc PGS.TS Trần Cao Đệ PGS.TS Huỳnh Xuân Hiệp PGS.TS Nguyễn Hiếu Trung PGS.TS Võ Quang Minh TS Văn Phạm Đăng Trí TS Nguyễn Hữu Khánh TS Võ Văn Tài TS Nguyễn Hải Thanh TS Hồ Bảo Quốc TS Nguyễn Hữu Trọng TS Hồ Tường Vinh TS Nguyễn Hồng Quang TS Nguyễn Thị Minh Huyền TS Trương Chí Tín TS Trương Minh Nhật Quang TS Lê Thanh Vân TS Nguyễn Văn Hòa TS Trương Quốc Bảo TS Lương Vinh Quốc Danh TS Lê Quyết Thắng TS Phạm Thị Xuân Lộc TS Trương Quốc Định TS Nguyễn Thái Nghe TS Phạm Thị Ngọc Diễm TS Trần Nguyễn Minh Thư TS Lê Văn Lâm TS Phạm Thế Phi Viện CNTT Hà Nội ĐH KHTN TP.HCM ĐH CNTT TP.HCM ĐH KHTN P.HCM ĐH KHTN TP.HCM Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT K MT&TNTN, ĐHCT K MT&TNTN, ĐHCT K MT&TNTN, ĐHCT Khoa KHTN, ĐHCT Khoa KHTN, ĐHCT Vụ Khoa học & Công nghệ - Bộ GD&ĐT ĐH KHTN TP.HCM ĐH Nha Trang IFI Hà Nội IFI Hà Nội ĐH KHTN Hà Nội ĐH Đà Lạt ĐH KTCN Cần Thơ ĐHBK TP.HCM ĐH An Giang Khoa Công Nghệ, ĐHCT Khoa Công Nghệ, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT BAN THƯ KÝ Trưởng ban - TS Nguyễn Thái Nghe Thành viên - TS Trần Nguyễn Minh Thư - Ths Phan Phương Lan - Ths Thái Minh Tuấn - Ths Trương Thị Thanh Tuyền Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT ii BAN KỸ THUẬT Trưởng ban: - Ths Nguyễn Công Huy Thành viên - Ths Phạm Thị Trúc Phương - Ks Trần Cao Trị - Ks Nguyễn Thành Tuấn Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT BAN XUẤT BẢN Trưởng ban - PGS.TS Nguyễn Thanh Phương Thành viên - Ths Trần Thanh Điện - TS Nguyễn Thái Nghe - KS Nguyễn Tấn Phó Hiệu trưởng, Trường Đại học Cần Thơ Trung tâm TTT&QTM, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Phòng Quản lý Khoa học, ĐHCT BAN LỄ TÂN Trưởng ban: - Ths Nguyễn Thị Thủy Chung Phó ban: - Ths Đinh Lâm Mai Chi Thành viên - Ths Trần Minh Tân - Ths Phạm Xuân Hiền - CN Nguyễn Thanh Tâm - CN Hồ Quang Thái - CN Cao Hoàng Giang Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT Khoa CNTT&TT, ĐHCT iii iv LỜI NÓI ĐẦU Được đạo Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Cần Thơ, Khoa Công Nghệ Thông Tin Truyền Thông (CNTT&TT) tổ chức Hội thảo Toàn quốc Công nghệ Thông tin năm 2013 (ICT’2013) Mục tiêu Hội thảo nhằm thúc đẩy nghiên cứu khoa học lĩnh vực CNTT&TT khu vực đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) nói riêng nước nói chung Tại Hội thảo, nhà khoa học, nhà quản lý nước gặp gỡ, chia sẻ kinh nghiệm, kết nghiên cứu CNTT&TT Bên cạnh đó, Hội thảo môi trường để người làm công tác nghiên cứu khoa học, nghiên cứu sinh, học viên cao học có điều kiện để trao đổi, tìm kiếm tài trợ hợp tác Hội thảo nhận 75 viết dạng tóm tắt, 62 tham gia thức, nhà khoa học, giảng viên, nghiên cứu sinh, học viên từ hầu hết viện nghiên cứu, trường 13 tỉnh thành khu vực ĐBSCL, TP Hồ Chí Minh, Bình Dương, Đà Lạt, Hà Nội Hải Phòng Các viết trình bày hai ngôn ngữ Việt Anh, bao phủ lĩnh vực như: công nghệ tri thức, công nghệ đa phương tiện, tính toán hiệu cao, khai phá liệu máy học, mô hình hóa, mô phỏng, xử lý ngôn ngữ, nhận dạng xử lý ảnh, an ninh mạng, điện toán đám mây, công nghệ phần mềm, hệ thống thông minh hệ thống hỗ trợ định Ngoài ra, dịp để đánh giá tình hình kết tổ chức triển khai, ứng dụng công nghệ thông tin, công nghệ tri thức lĩnh vực kinh tế, xã hội, quốc phòng, an ninh, môi trường, biến đổi khí hậu; hội định hình hướng nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin, công nghệ tri thức khu vực ĐBSCL Được đồng ý Ban Chỉ Đạo Ban Tổ Chức hội thảo ICT’2013, Ban Chương Trình với thành viên chuyên gia CNTT&TT nước, tiến hành quy trình phản biện tuyển chọn báo có chất lượng để công bố hội thảo Bài viết phản biện qua vòng: vòng Ban Chương Trình hội thảo thực (mỗi viết phản biện đánh giá) để chọn lọc lại 50 đạt tiêu chuẩn đăng Kỷ yếu Hội thảo; vòng tuyển chọn lại 23 xuất sắc để đăng Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Ban Chương Trình Ban Biên Tập chân thành cám ơn nhà khoa học, giảng viên, nghiên cứu sinh, học viên, nhiệt tình gửi báo cáo, đánh giá phản biện báo cáo để đảm bảo tính khoa học báo chọn lọc công bố hội thảo Cần Thơ, ngày 01 tháng 11 năm 2013 v vi Bài trình bày 1: Xu hướng công nghệ Dữ liệu lớn (Tech Trends & Big Data) Nguyễn Khiêm - Công ty IBM Việt Nam Tiếp nối nghiên cứu tiến hành từ năm 2004, năm 2012, công ty IBM làm tiếp điều tra xu hướng công nghệ có ảnh hưởng vòng đến năm tới (báo cáo có tên "The Global Technology Fast Track") Điều tra tham khảo ý kiến 1200 người giữ vai trò phụ trách công nghệ tổ chức (22% nhà quản lý, 53% làm CNTT, 25% người làm kinh doanh) 16 ngành công nghiệp (cả ngành giáo dục), 13 nước Trong nghiên cứu xu hướng công nghệ thời gian tới điện toán đám mây, điện toán di động, mạng xã hội phân tích liệu Phần giới thiệu IBM có giải pháp/sản phẩm ứng với xu hướng giới thiệu đôi nét khái niệm liệu lớn (Big Data) Bài trình bày 2: Current Challenges of Biomedical Informatics for the Next Generation Medicine Tien Tuan Dao, University of Technology of Compiègne, France Next generation medicine relates to the application of new theories, methods and techniques of the biomedical informatics field for the precise, accurate and objective diagnosis, treatment and monitoring of human diseases Currently, in silico medicine dealing with computer aided modeling and simulation is one of the most challenging research topics to achieve such clinical objectives In this talk, an overview of biomedical informatics field and in silico medicine will be addressed Then, a next generation clinical decision support system for the musculoskeletal disorders will be presented and discussed Finally, an education program with scholarships related partially to the biomedical informatics field at the Master level will be introduced Bài trình bày 3: Ứng dụng CNTT&TT xây dựng hệ thống mạng cảm biến phục vụ giám sát môi trường cảnh báo thiên tai Nguyễn Trung Nhân, GĐ Sở TTTT TPCT Trong khuôn khổ chương trình hợp tác ứng dụng phát triển công nghệ thông tin - truyền thông (CNTT-TT) Việt Nam - Nhật Bản, ngày 8/9/2011, Viện Công nghệ phần mềm nội dung số Việt Nam thuộc Bộ Thông tin Truyền thông phối hợp với Trung tâm Phát triển công nghệ lõi thuộc Tập đoàn Panasonic - Nhật Bản tổ chức hội thảo hợp tác Việt - Nhật ứng dụng CNTT cảnh báo môi trường, phòng tránh giảm nhẹ thiên tai Sau hội thảo hợp tác Việt – Nhật, UBND thành phố Cần Thơ mạnh dạn giao cho Sở Thông tin Truyền thông tiếp nhận triển khai “Dự án thí điểm xây dựng hệ thống mạng cảm biến giám sát phục vụ cảnh báo môi trường giảm nhẹ thiên tai thành phố” vii Hệ thống giám sát môi trường cảnh báo sớm thiên tai có chức thu thập thông tin, đo đạc thường xuyên, tự động cảm biến, liên kết với Trung tâm liệu môi trường thành phố Cần Thơ nhiều phương thức truyền dẫn khác (cáp quang, Wifi, 3G) để nắm bắt thông tin liên tục biến đổi khí hậu, môi trường (chất lượng nguồn nước) cung cấp liệu phục vụ phòng chống thiên tai Trạm quan trắc lắp đặt sử dụng pin lượng mặt trời, Camera giám sát tự động nhìn thấy trực tiếp khu vực quan trắc điều chỉnh Zoom, xoay 360˚ từ người xem, liệu khí tượng đo nhiệt độ không khí, độ ẩm, khí áp, xạ mặt trời, lượng mưa, hướng gió tốc độ gió liệu chất lượng nước: mực nước, nhiệt độ nước, nồng độ PH, tổng chất rắn hoà tan TDS, số DO, độ dẫn điện, độ đục độ mặn nước viii MỤC LỤC Nhận dạng mặt người với giải thuật Haar Like Feature – Cascade Of Boosted Classifiers đặc trưng Sift Hệ thống quản lý tự động ghi nhận tình trạng sử dụng thiết bị điện qua mạng cục Lương Vinh Quốc Danh, Nguyễn Văn Khanh, Võ Duy Tín Võ Minh Trí 74 Châu Ngân Khánh, Đỗ Thanh Nghị, Võ Tri Thức Phạm Nguyên Khang Mô diễn biến ngập tác động lượng mưa đồng sông Cửu Long Ứng dụng mô hình thủy lực hai chiều mô đặc tính thủy lực tính toán bồi xói vùng cửa sông Định An Ngô Tường Dân, Huỳnh Xuân Hiệp Văn Phạm Đăng Trí 82 Nguyễn Phương Tân, Văn Phạm Đăng Trí Võ Quốc Thành 11 A Vietnamese mobile semantic path finder using cloud based database and conceptual graphs A compact autonomous display in space using water drops Le Cong Nga, Nguyen Ngoc Tan, Pham Cong Thien and Quan Thanh Tho 93 Van-La Le, Dinh-Duy Phan and Thanh-Xuyen Vo 21 Phần mềm mô tương tác theo mô hình Client/Server dùng giảng dạy trực tuyến từ xa Ứng dụng mô hình Stella dự đoán sodic hóa đất vùng ven biển tỉnh Sóc Trăng Nguyễn Hữu Kiệt, Lê Quang Trí, Võ Thị Gương Nguyễn Tuấn Anh 27 Đàm Quang Hồng Hải, Phan Quốc Tín Tô Nguyễn Nhật Quang 101 Giải pháp đáp ứng nhu cầu nước cho hệ thống canh tác lúa huyện Ngã Năm (Sóc Trăng) thời gian xâm nhập mặn Bước đầu xây dựng hệ thống hỗ trợ khuyến nông qua mạng thông tin di động Hồng Minh Hoàng, Văn Phạm Đăng Trí Nguyễn Hiếu Trung 37 Lương Thế Anh, Nguyễn Thái Nghe Nguyễn Chí Ngôn 108 Động thái dòng chảy hệ thống sông vùng hạ lưu sông Tiền tác động công trình cống đập Ba Lai Thiết kế ứng dụng nhận dạng chữ viết tay hệ thống nhúng Trần Song Toàn 118 Trần Thị Lệ Hằng, Văn Phạm Đăng Trí, Nguyễn Thành Tựu Phan Thị Ngọc Diệp 48 Truy vấn ảnh màu dựa vùng đặc trưng chữ ký nhị phân Phân vùng sinh thái nông nghiệp đồng sông Cửu Long: điều kiện thay đổi tác động biến đổi khí hậu Văn Thế Thành Nguyễn Phương Hạc 126 Các thuật toán lập luận hệ thống biện luận trừu tượng Nguyễn Hiếu Trung, Văn Phạm Đăng Trí Võ Thị Phương Linh 58 Cù Vĩnh Lộc Phan Minh Dũng 132 Dịch vụ giám sát tải ứng dụng cho tảng điện toán đám mây Khảo sát áp dụng lập trình hướng khía cạnh thực kiểm chứng ngôn ngữ ràng buộc đối tượng Bùi Minh Quân Ngô Bá Hùng 67 Trần Lâm Quân, Vũ Văn Hiệu, Phan Đăng Hưng Đinh Anh Tuấn 140 ix Triển khai kho liệu phân tán cho hệ thống thông tin phòng chống biến đổi khí hậu sử dụng Mysql Replication Phát đối tượng chuyển động ảnh theo thời gian thực Trần Nguyên Ngọc Võ Xuân Thu 184 Nguyễn Thị Trúc Ly Phạm Thị Xuân Lộc 147 Tạo liên kết hệ thống kết xuất với sở liệu quan hệ Hệ thống dự đoán kết học tập sinh viên sử dụng thư viện hệ thống gợi ý mã nguồn mở MyMediaLite Phan Thị Phương Nam Phạm Thị Xuân Lộc 158 Huỳnh Lý Thanh Nhàn Nguyễn Thái Nghe 192 Đánh giá hiệu phương pháp đo vẽ đồ địa sử dụng công nghệ GPS động so với máy toàn đạc điện tử Truy vấn sở liệu phân tán sử dụng tác tử di động Trần Đình Toàn 202 Lê Thanh Hiệp, Trần Cao Đệ, Võ Quang Minh Roãn Ngọc Chiến 167 Nghiên cứu điều khiển tắc nghẽn dịch vụ truyền tải đa đường Công nghệ WebGis ứng dụng quản lý tiến độ xuống giống tình hình dịch hại tỉnh An Giang Khấu Văn Nhựt Nguyễn Hồng Sơn 207 Trương Chí Quang, Võ Quang Minh, Lê Văn Thạnh Nguyễn Phước Thành 175 x Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ TRUY VẤN TRÊN CƠ SỞ DỮ LIỆU PHÂN TÁN SỬ DỤNG TÁC TỬ DI ĐỘNG Trần Đình Toàn Trung tâm CNTT, Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM Email: toantd@cntp.edu.vn Thông tin chung: Ngày nhận: Ngày chấp nhận: Title: Query in Distributed Database Using Mobile Agent Từ khóa: CSDL phân tán, Tác tử di động Keywords: Distributed Database, Mobile Agent ABSTRACT The paper approaches the query processing in distributed database using the mobile agent to reduce the query time, reduce dependence on the network and speed up query in the system at that time increase reliability on the system in the process of database queries in a distributed system In this paper, we build the mobile agent as the mobile server in the distributed database to receive the data processing request, routing to move requests to the server on the distributed system in order to perform data queries, migrate to the servers containing the required data and returns the query results to the agents request data TÓM TẮT Bài báo thực việc xây dựng trình truy vấn CSDL phân tán sử dụng tác tử di động nhằm làm giảm chi phí thời gian truy vấn hạn chế phụ thuộc vào hệ thống mạng tăng tốc độ truy vấn hệ thống tăng độ tin cậy cho trình truy vấn CSDL hệ thống phân tán Trong báo xây dựng tác tử di động server di động CSDL phân tán có chức tiếp nhận yêu cầu xử lý liệu, định tuyến để di chuyển yêu cầu đến server hệ thống phân tán để từ thực việc truy vấn liệu, di chuyển đến server chứa liệu cần truy vấn trả kết truy vấn nơi đưa yêu cầu CSDL phân tán hệ thống phân tán phát triển theo mô hình client – server theo cấu trúc truyền thống dựa vào chương trình tĩnh chuyển liệu hệ thống mạng nên có số bất lợi đòi hỏi phải đồng làm việc dịch vụ thiếu linh động khó thay đổi hay bổ sung Việc thực thi câu truy vấn tối ưu liệu CSDL phân tán theo cách truyền thống tốn chi phí không gian, thời gian để duyệt qua server hệ thống phân tán để có kết xác yêu cầu GIỚI THIỆU Sự phát triển mạnh hệ thống công nghệ thông tintrong thập niên gần dựa kỹ thuật tiên tiến máy tính công nghệ tính toán, hệ thống thông tin liên lạc, công nghệ mạng, hệ thống sở liệu (CSDL),… Đặc biệt giải pháp tối ưu hoá truy vấn liệu CSDL nói chung, CSDL phân tán hệ thống phân tán phát triển Một số công trình có liên quan công bố thời gian gần như: Tác tử di động hệ hổ trợ định phân tán [1], sở liệu phân tán sử dụng tác tử di dộng [2], tăng cường phát xâm nhập hệ thống sử dụng tác tử di động [7, 8, 12], tác tử sử dụng hệ thống truyền thông [10], hệ thống đa tác tử [11], Để giảm không gian thời gian truy vấn liệu, báo đề câp cách tiếp cận phương pháp tạo tác tử di động hệ thống phân tán, tác tử di động server di động CSDL phân tán hệ thống phân tán, từ xây dựng tác tử di động có chức 202 Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ Vòng đời tác tử di động: tác tử di động thực logic: tác tử khởi tạo, di trú từ nơi sang nơi khác, thực công việc giao, tự hủy sau hoàn thành nhiệm vụ tiếp nhận yêu cầu xử lý liệu, di chuyển yêu cầu đến server hệ thống phân tán, thực truy vấn liệu, chuyển tiếp truy vấn đến server chứa liệu cần truy vấn trả kết truy vấn nơi đưa yêu cầu TRUY VẤN CSDL PHÂN TÁN SỬ DỤNG TÁC TỬ DI ĐỘNG Khởi tạo (Creation) 2.1 Tác tử di động (Mobile Agent) Tác tử di động thành phần phần mềm bao gồm mã chương trình, liệu trạng thái hoạt động tự di chuyển từ nơi sang nơi khác Lưu thông tin, liệu, mã Trước di trú (Serialize) Tác tử di động có đặt tính: [13,14, 18, 19] - Tự trị: Khả tự kiểm soát thân tác tử mà không cần can thiệp người dùng hay tác tử khác, khả tự trị người tạo tác tử trang bị kiến thức cho tác tử (tính hướng đích tính chủ động) Di trú (Migrate) Tái tạo TT, liệu, mã Trước di trú (Deserialize) - Di động: Di chuyển từ môi trường sang môi trường khác tác tử, di chuyển mã chương trình trạng thái tác tử đến môi trường khác Thực thi (Execute) - Thích ứng: Có thể thực thi môi trường lạ, có khả nhận biết thay đổi môi trường Yêu cầu di trú (Migrate Request) - Cộng tác: Khả liên lạc tác tử môi trường với tác tử môi trường khác Để tối ưu hóa truy vấn CSDL phân tán hiệu hơn, phải xác định server chứa liệu cần truy vấn thứ tự server CSDL phân tán, đồng thời xây dựng thuật toán truy vấn liệu server, bên cạnh xây dựng phương thức tự trị với khả tự giải công việc giao kể môi trường không đồng Hủy/ Ngủ đông (Destroy/sleep) Hình 1: Vòng đời tác tử di động 203 Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ Trong truy vấn phân tán, chi phí truyền thông thời gian đáp ứng truy vấn vấn đề quan tâm Vòng đời tác tử bắt đầu tác tử tạo host, tác tử cấp định danh định, tình trạng ban đầu tác tử khởi tạo theo Khi sẵn sàn hay nhận lệnh di trú đến host khác nằm định tuyến tác tử, tác tử lưu lại trạng thái hành thực trình di trú Nếu trình thực di trú thất bại tác tử ngừng hoạt động, sau tự kích hoạt lại sau khoảng thời gian định trước hay kích hoạt tiến hành lại trình di trú đến host khác Tác tử di động xây dựng theo kỹ thuật autonomous code, tác tử di động tự định di trú, đóng gói mã nguồn, không lưu lại thực thi đâu CSDL phân tán Hai bước thực tác tử di động: Bước 1: Code sau thực thi máy A tự đóng gói di trú tới máy B Thực thi Di trú Code Khi di trú đến host thành công, tác tử phục hồi lại trạng thái bắt đầu thực thi nhiệm vụ mình, sử dụng dịch vụ host tại, liên lạc với tác tử khác… Code Node A Node B Hình 2: Kỹ thuật autonomous code_Bước Khi tác tử hoàn tất nhiệm vụ bị hủy chuyển sang trạng thái ngủ đông có yêu cầu từ đếm thân tác tử Khi tác tử lưu lại trạng thái thực di trú đến host khác Vòng đời tác tử lặp lại theo trình tự sơ đồ hoàn thành nhiệm vụ hoạt hết thời gian hoạt động tác tử bị hủy Bước 2: Code thực thi máy B, lúc code không máy A Thực thi Code Node A Node B Hình 3: Kỹ thuật autonomous code_Bước 2.2 Truy vấn CSDL phân tán sử dụng tác tử di động Truy vấn phân tán chuỗi thao tác liệu thực mảnh quan hệ phân rả Trong đó: Kiến trúc tác tử di động: Agent Agent Agent Agent Agent - Câu truy vấn phân rả thành chuỗi thao tác đại số quan hệ Giao tiếp - Dữ liệu truy cập truy vấn mảnh liệu phân rả thường gọi liệu cục Phần mềm - Phép truy vấn đại số phải mở rộng với thao tác tuyền thông Phần mềm Di trú Hệ điều hành Hệ điều hành Hình 4: Kiến trúc tác tử di động 204 CSDL Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ Truy vấn sở liệu phân tán trình kết hợp hòa trộn truy vấn, thao tác kết hợp liệu sở liệu phân tán Truy cập vào sở liệu hiển thị kết truy vấn mong muốn người dùng Cơ sở liệu truy cập không thực việc theo dõi thay đổi sở liệu máy chủ dụng tác tử di động, nhằm làm giảm độ rủi ro kết nối mạng, giảm chi phí thời gian tìm kiếm truy vấn liệu, hạn chế phụ thuộc vào hệ thống mạng tăng tốc độ phát triển hệ thống tăng độ tin cậy cho trình truy vấn CSDL phân tán hệ thống phân tán Trong hệ thống CSDL phân tán, việc thực truy vấn ngôn ngữ bậc cao thường tốn thời gian Do trước thực truy vấn hệ thống CSDL phân tán liên quan cần phải biến đổi câu truy vấn phức tạp thành câu truy vấn đơn giản giảm chi phí truyền thông trạm, trường hợp có nhu cầu truy vấn phức tạp, chuyên biệt liên quan đến nhiều nguồn liệu không đồng nhất, việc sử dụng tác tử di động đến nguồn liệu khai thác chỗ, quay với thông tin cần thiết làm giảm tải mạng giải toán truy vấn TÀI LIỆU THAM KHẢO Blaž Rodič, Mobile agents for distributed decision support systems, Management Information Systems, Vol.6, No 1, pp 020-027, 2011 Bambang Sugiantoro, Distributed Database Using Mobile Agent, Distributed and Parallel Databases, Journal on Informatics for Development (IJID), Vol 1, No 1, pp 10-16, 2012 Wenliang Cao, Xuanzi Hu, Chongjie Dong, Research of The Mining Algorithm Based on Distributed Database, Eighth International Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Discovery, 2011 Điểm bật tác tử di dộng việc xử lý không đồng bộ, tác tử gửi hệ thống đến server chứa liệu hoạt động theo dõi nguồn liệu người dùng ngắt kết nối Sau nguồn liệu có thay đổi, tác tử di động quay báo cho người dùng thân có thay đổi thích hợp với liệu thay đổi Hongchao Ma, Zongyue Wang, Distributed data organization and parallel data retrieval methods for huge laser scanner point clouds, Computers & Geosciences 37, pp 193–201, 2011 Jihyun Lee, Jeong-Hoon Park, Myung-Jae Park, Chin-Wan Chung, Jun-Ki Min, An intelligent query processing for distributed ontologies, The Journal of Systems and Software 83, pp 85–95, 2010 Trong thương mại điện tử, người dùng phép thực giao dịch mạng bao gồm thương lượng với thực thể xa đòi hỏi truy cập nguồn liệu liên tục thay đổi Tác tử di động dùng phù hợp để chuyển thành phần ứng dụng tiến gần đến nguồn liệu thích hợp cần quan tâm Dharavath Ramesh, Chiranjeev Kumar, An optimal novel Byzantine agreement protocol (ONBAP) for heterogeneous distributed database processing systems, Procedia Technology 6, pp 57 – 66, 2012 Trushna Tushar Khose Patil, C.O Banchhor, Enhanced Intrusion Detection System with Mobile Agent, International Journal of Research in Computer and Communication technology, Vol 1, Issue 4, 2012 KẾT LUẬN Bài báo giới thiệu phương pháp truy vấn CSDL phân tán hệ thống phân tán sử N.Jaisankar, R.Saravanan, K Durai Swamy, Intelligent Intrusion Detection System Framework Using Mobile Agents, International 205 Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ Journal of Network Security & Its Applications (IJNSA), Vol 1, No 2, 2009 18 Nadir K Salih, Tianyi Zang, G.K Viju, Abdelmotalib, A.Mohamed, Autonomic Management for Multi-agent Systems, Journal of Computer Science Issues, Vol 8, Issue 5, No 1, 2011 Roxana Belecheanu, Michael Luck, Vince Darley, Agent-Based Factory Modelling, AGENTLINK|Case Study, 2005 19 Philippe De Wilde, Gerard Briscoe, Stability of Evolving Multi-Agent Systems, IEEE, 2011 10 Steve Munroe, Michael Luck, Peet van Tooren, Agents for Intelligent Communications Systems, AGENTLINK|Case Study, 2005 20 Anya Yermakova, Alexandru Baltag, A Dynamic-Epistemic Logic For Mobile Structured Agents, Oxford University, 2012 11 Gerhard Weiss, Multiagent Systems, The MIT Press Cambridge, Massachusetts London, England, 1999 21 D Roselin Selvarani, Dr T N Ravi, A survey on data and transaction management in mobile databases, Journal of Database Management Systems ,Vol.4, No.5, 2012 12 Bambang Sugiantoro, Retantyo Wardoyo, Sri Hartati, Jazi Eko Istiyanto, Developing Mobile Agent For Intrusion Detection, Journal of Computer Science & Information Technology, Vol 5, No 2, 2013 22 Angus Macdonald, The Architecture Of An Autonomic, Resourceaware, Workstation-Based Distributed Database System, University of St Andrews, 2012 13 Adel Aneiba, S J Rees, Mobile Agents Technology And Mobility, Engineering and Technology, Staffordshire University, 2004 14 A.Priya, Dr R.Dhanapal, T.P.Vijayalakshmi, Mobile Database Transaction Using Mobile Agents, Journal of Computing, Vol 2, Issue 12, 2010 23 Venkatesan, Ekambaram, Kannan Ramchandran, Raja Sengupta, Collaborative High Accuracy Localization in Mobile Multipath Environments, University of California, 2012 15 Abdelkader Hameurlain, Franck Morvan, Evolution of Query Optimization Methods, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, pp 211– 242, 2009 24 Yashpal Singh, Kapil Gulati, S Niranjan, Dimensions and issues of mobile agent Technology, Journal of Artificial Intelligence & Applications, Vol.3, No.5, 2012 16 Vivek Tiwari, Shailendra G., Renu Tiwari, Malam k., Computational analysis of net remoting and mobile agent in distributed enviroment, Journal of Computing, Vol 2, Issue 6, 2010, Issn 2151-9617 25 Sandeep Venkatesh, Shreyas Balakuntala, Rajarajeswari S, Nytika N Shetty, Namratha Shetty, Neha Sudhakar E, Agent Based Intelligent Alert System for Smart-Phones, M S Ramaiah Institute of Technology, Bangalore, 2013 17 Arash Ghorbannia Delavar, Golnoosh keshani, Providing an Object Allocation Algorithm in Distributed Databases Using Efficient Factors, Payam Noor University, Tehran, IRAN, 2010 206 Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN TRONG DỊCH VỤ TRUYỀN TẢI ĐA ĐƯỜNG Khấu Văn Nhựt1, TS Nguyễn Hồng Sơn2 Giảng viên Bộ môn Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Trà Vinh Chủ nhiệm Bộ môn Mạng & Truyền số liệu- Khoa Công nghệ Thông tin 2, Học viện Công nghệ Bưu Viễn thông sở TP.HCM Thông tin chung: Ngày nhận: Ngày chấp nhận: Title: Research congestion control in multipath transmission protocal applications Từ khóa: Điều khiển tắc nghẽn, truyền tải đa đường, ứng dụng thời gian thực, ứng dụng phi thời gian thực, dựa vào tổn thất, dựa vào độ trễ Keywords: Congestion control, multipath TCP, realtimeapplications, none- realtimeapplications, loss-base, delay-base ABSTRACT Multipath TCP is a set of extensions to regular TCP that allows one TCP connection to be spread across multiple paths Multipath TCP distributes load through the creation of separate "subflows" across potentially disjoint paths Multipath TCP is primarily concerned with utilizing multiple paths end-to-end to improve throughput In terms of congestion control, loss-based algorihms and delay-based algorithms can be applied to multipath TCP.However, it needs to be clarified which kind of them be better than other in multipath TCP Additionally, impacts of various traffic on perfomance of each ones in multipath TCP should be appraised, such as impacts of realtime traffic and non realtime traffic.These items arecleared upinthis paper.Base on results of simulation with NS-2 tool, assessments andsuggestions are also given for improving performace of multipath TCP TÓM TẮT Multipath TCP giao thức mở rộng thêm đặc điểm từ giao thức TCP, cho phép kết nối TCP phân chia thành nhiều luồng phân bổ lưu lượng thông qua luồng riêng biệt Mục tiêu giao thức sử dụng nhiều đường đồng thời hai thiết bị đầu cuối nhằm cải thiện đáng kể hiệu suất đường truyền Để kiểm soát nghẽn multipath TCP, có đề xuất dùng giải thuật điều khiển nghẽn dựa vào tổn thất giải thuật điều khiển nghẽn dựa vào độ trễ Tuy nhiên, loại giải thuật điều khiển nghẽn tốt cho multipath TCP điều cần làm rõ Ngoài ra, hiệu loại giải thuật điều khiển nghẽn multipath TCP chịu ảnh hưởng loại lưu lượng khác nào, chẳng hạn ảnh hưởng lưu lượng thời gian thực phi thời gian thực Tất điều làm sáng tỏ báo Căn vào kết mô công cụ NS-2, đánh giá đề xuất nhằm cải thiện chất lượng multipath TCP trình bày lai Vì thế, mong muốn người dùng kết nối thông tin nhanh liên tục Các trung tâm liệu Amazon, Google kết nối với nhiều nhà cung cấp dịch vụ, xu hướng phát triển thiết bị di động có trang bị nhiều đường kết nối như: wifi, 3G Nếu thiết bị đầu cuối đồng thời sử dụng nhiều giao diện kết nối kỹ thuật truyền tải đa đường (Multipath TCP) đáp ứng nhu cầu mong muốn Hình 1, minh họa cho việc sử dụng giao thức truyền tải đa đường cho thấy smartphone, tablet kết nối Internet với GIỚI THIỆU Ngày nay, nhu cầu sử dụng thông tin số ngày nhiều đa dạng, mong muốn kết nối thông tin lúc, nơi Thiết bị ngày phát triển mạnh công nghệ kết nối không dây smartphone, tablet, laptop hỗ trợ kết nối như: Wifi, 3G Các ứng dụng ngày đòi hỏi nhiều dung lượng, yêu cầu băng thông cần tăng lên Thực trạng đường truyền kết nối không thoả mãn cho nhu cầu tương 207 Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ  Cơ chế truyền lại: để đảm bảo kiểm tra việc truyền lại khắc phục lỗi việc truyền liệu, TCP có chế đồng hồ kiểm tra truyền lại (time-out) chế truyền lại (retransmmission) Thời gian (Round Trip Time) xác định từ thời điểm bắt đầu truyền liệu bên gửi nhận trả lời (ACKnowledgment) bên nhận yếu tố định giá trị đồng hồ kiểm tra truyền lại tout Vậy tout ≥RTT trung tâm liệu đồng thời qua đường 3G Wifi 3G Trung tâm liệu Wifi  Hiện tượng nghẽn mạng: xảy số lượng gói tin đến nút mạng vượt khả xử lý vượt khả vận tải đường truyền ra, điều dẫn đến việc thông lượng mạng bị giảm lưu lượng đến mạng tăng lên Hiện tượng tắc nghẽn xảy nút mạng, hay toàn mạng Hình 1: Minh họa sử dụng Multipath TCP Đa số thiết bị đầu cuối trang bị nhiều công cụ kết nối nhiều đường, thông tin liên lạc thường giới hạn đường cho lần kết nối Sử dụng tài nguyên hệ thống hiệu sử dụng đa đường kết nối đồng thời Giao thức truyền tải đa đường IETF công nhận [1] [2] cho việc nghiên cứu phát triển kỹ thuật truyền tải đa đường nhằm tăng hiệu suất cho nhu cầu truyền tải 2.2 Thuật toán điều khiển tắc nghẽn dựa vào tổn thất TCP Để tránh tượng tắc nghẽn, Jacobson cộng đề xuất biện pháp để tránh tắc nghẽn [7] Giải pháp kiểm soát tốc độ gửi liệu gọi “cửa sổ tắc nghẽn” (cwnd), nhằm hạn chế số lượng liệu gửi để tránh tắc nghẽn Khi kích thước cwnd chưa vượt ngưỡng (Slow Start threshold), kích thước cwnd tăng theo hàm mũ Khi kích thước cwnd vượt ngưỡng, kích thước cwnd tăng tuyến tính Khi hết thời gian đợi (timeout), giá trị ngưỡng nửa giá trị kích thước cwnd thời kích thước cwnd nhận giá trị Nhằm đạt hiệu việc điều khiển tắc nghẽn cho giao thức truyền tải đơn đường dựa vào tổn thất, số thuật toán đề xuất cải tiến như: Reno [8], New Reno [9] SACK [10] Nhằm tăng hiệu kỹ thuật truyền tải đa đường, sở tiêu chí đặt [4], thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường đề xuất Trong đó, số tài liệu nói lên thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất đạt hiệu việc truyền liệu Vậy ứng dụng theo thời gian thực sao? Tại không dùng điều khiển nghẽn dựa vào tổn thất hay điều khiển nghẽn dựa vào độ trễ? Để làm rõ điều nói trên, viết tập trung nghiên cứu đánh giá hai dạng điều khiển tắc nghẽn dựa vào tổn thất dựa vào độ trễ truyền tải đa đường Qua xác định phù hợp hay không, mức độ triển khai dạng ứng dụng sử dụng dịch vụ truyền tải đa đường theo phương pháp điều khiển nghẽn nói 2.3 Thuật toán điều khiển tắc nghẽn dựa vào độ trễ TCP  Các thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường dựa vào độ trễ đề xuất Jain [12], Tri-S Wang Crowcroft [14], thuật toán Vegas Brakmo cộng [3] phân tích kỹ lưỡng ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN TCP ĐƠN ĐƯỜNG 2.1 Điều khiển tắc nghẽn TCP đơn đường  Cơ chế điều khiển lưu lượng TCP gồm: chế truyền lại, chế cửa sổ trượt, quản lý cửa sổ, điều khiển lỗi 208 Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ  Thuật toán Vegas thực hiện: ước tính thông lượng dự kiến ExpThroughtput kích thước cwnd /BaseRTT (Với BaseRTT all RTT) Thông lượng thực tế ActThroughtput kích thước cwnd/RTT Và giá trị Diff=(ExpThroughtput-ActThroughtput)* BaseRTT Thuật toán điều chỉnh kích thước cwnd theo: 3.3 Chức giao thức truyền tải đa đường  Giao thức truyền tải đa đường có chức năng: quản lý đường truyền tạo luồng con, thiết lập kết nối cho luồng Lập kế hoạch gói để phân chia liệu, đánh số thứ tự phân đoạn liệu trước gửi qua luồng Cuối cùng, thuật toán điều khiển tắc nghẽn thực điều khiển luồng liệu cwnd = cwnd +1, Diffβ cwnd = cwnd , α ≤ Diff ≤ β ( α, β số)  Mục tiêu giao thức truyền tải đa đường: tăng thông lượng, cạnh tranh công đường truyền, cân cho đường truyền tải ĐIỀU KHIỂN TẮC NGHẼN TCP ĐA ĐƯỜNG 3.1 Tổng quan truyền tải đa đường 3.4 Các thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất  IETF khởi tạo nhóm nghiên cứu giao thức truyền tải đa đường (MPTCP) [2], nhằm phát triển kỹ thuậtgiao thức truyền tải đa đường cho ứng dụng sở tận dụng lợi sử dụng nhiều đường đồng thời để truyền liệu  Thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường dựa vào tổn thất trường hợp đặc biệt thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất [5]: 3.2 Mô hình Multipath TCP [2]  Kết nối thiết bị đầu cuối giao thức truyền tải đa đường hình thành từ hoặt nhiều luồng Các luồng tạo cặp địa khác nhau, truyền liệu lúc luồng nhằm tăng thông lượng so với giao thức truyền tải đơn đường (hình 2) Ngoài ra, chế cho giao thức truyền tải đa đường khả phục hồi: luồng kết nối có chế chuyển liệu sang luồng khác (hình 3) + Với thông báo xác nhận ACK luồng thứ r, cửa sổ tắc nghẽn (wr) tính: wr  wr  wr Thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường với luồng thực điều khiển tắc nghẽn thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường cho luồng này, tổng thông lượng luồng tăng gấp đôi (giả sử lúc thời gian tất đường nhau) Điều dẫn đến cạnh tranh không công giao thức truyền tải đơn đường đường tắc nghẽn Hình minh họa cho việc cạnh tranh không công hai luồng giao thức truyền tải đa đường qua đường tắc nghẽn với đường truyền giao thức truyền tải đơn đường Địa A1 Host A Luồng Địa A2 Địa B1 Host B Địa B2 Hình 2: Minh họa kết nối MPTCP Địa A1 Host A 5 Luồng Địa A2 w1+w2=2*(w_single) Multipath sender Single path sender Địa B1 Host B w_1 w_2 w_single multipath receiver singlepath receiver Địa B2 Hình 4: Minh họa cạnh tranh không công Hình 3: Minh họa khả phục hồi MPTCP 209 Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ Một số thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường đề xuất để giải việc cạnh tranh công với đường single path giao thức truyền tải đơn đường thuật toán EWTCP [4][11]; Couple [4][11] KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN  Thuật toán EWTCP: dựa TCPNew Reno đường r điều chỉnh wr - MPTCP-delay: thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ Ký hiệu phần mô là: - MPTCP-loss: thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất - FTP: loại ứng dụng phi thời gian thực + Với thông báo xác nhận ACK luồng thứ r, wr tăng : a wr - CBR: loại ứng dụng thời gian thực Bộ công cụ dùng để thực nghiệm mô NS-2 (network simulator -2), phiên 2.34 chạy môi trường hệ điều hành Ubuntu với phiên 10.04 Thực nghiệm mô cho thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất sở thuật toán Couple [4] thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa độ trễ thuật toán wVegas [13]  Thuật toán Couple [4]: thực bước khởi động chậm (slow start), truyền nhanh (fast retransmit) phục hồi nhanh (fast recovery) thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường dựa vào tổn thất (TCP Reno) Với wtotal tổng kích thước cửa sổ tắc nghẽn luồng kết nối Thuật toán điều chỉnh wr: + Với thông báo xác nhận ACK luồng thứ r, wr tăng :  alpha  ,  wtotal wr 4.1 Kết truyền tải thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường so với thuật toán khiển tắc nghẽn đơn đường Nhằm làm rõ hiệu truyền tải thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ đề xuất [4][5][13] Trên sở đó, xây dựng mô hình mạng hình     Tóm lại: Các thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất có chế cải tiến tăng kích thước cửa sổ tắc nghẽn (wr) trường hợp có thông báo xác nhận ACK luồng thứ r Riêng trường hợp gói kích thước cửa sổ tắc nghẽn thuật toán giảm giống theo công thức: wr  wr n1 Single path _1 n2 20Mbps, 20ms 3.5 Thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ [13] 40Mbps, 0ms Multipath subflow sender  Được đề xuất sở thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường dựa vào độ trễ Vegas [3], tóm tắt: s0 subflow Multipath re receiver 40Mbps, 0ms 40Mbps, 0ms + Trên luồng r, thực giống thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường dựa vào độ trễ 40Mbps, 0ms 20Mbps, 20ms n3 Single path_2 n4 Hình + Tổng giá trị luồng cố định, không phụ thuộc vào số lượng luồng Với mô hình mạng (hình 5), thiết lập cấu hình giống cho hai loại thuật toán điều khiển tắc nghẽn “MPTCP-loss” “MPTCP-delay”: + Thích ứng tham số điều chỉnh α, β ảnh hưởng đến tốc độ truyền tải luồng tương ứng với mục đích cân mức độ tắc nghẽn mạng Multipath TCP bên gửi tạo hai luồng subflow 1, subflow thiết lập thông 210 Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ lượng 40Mbps, thời gian trễ 0ms Đường tắc nghẽn thiết lập thông lượng 20Mbps, thời gian trễ 20ms Luồng Single path_1 thiết lập thông lượng 40Mbps, thời gian trễ 0ms qua đường tắc nghẽn với luồng subflow Multipath Luồng Single path_2 thiết lập thông lượng 40Mbps, thời gian trễ 0ms qua đường tắc nghẽn với luồng subflow Multipath 4.1.2 Kết truyền tải thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường dựa vào độ trễ Với thời gian 200s, có kết mô hình 7.0 Throughtput (Mbps) 6.5 4.1.1 Kết truyền tải thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường dựa vào tổn thất Với thời gian 200s, có kết mô hình 6 Throughtput (Mbps) 5.5 5.0 4.5 MPTCP-delay sub1 MPTCP-delay sub2 4.0 SingTCP_delay_1 SingTCP_delay_2 3.5 MPTCP-loss Total 3.0 SingTCP_loss_1 SingTCP_loss_2 MPTCP-delay Total 6.0 50 100 Time (s) 150 200 Hình Từ kết hình 7, xét thấy thông lượng truyền luồng luồng Multipath thấp thông lượng truyền đường single path đường single path (MPTCP_delay sub1 = 3.331Mbps; SingTCP_delay_1= 3.332 Mbps) Nhưng tổng thông lượng trung bình hai luồng (MPTCP-delay Total= 6.66 Mbps) cao thông lượng lượng đường single path đường single path MPTCP-loss sub1 MPTCP-loss sub2 0 50 100 Time (s) 150 200 Hình Như vậy, thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa độ trễ đạt hiệu tăng thông lượng so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường dựa độ trễ Từ kết hình 6, xét thấy thông lượng truyền luồng luồng Multipath thấp thông lượng truyền đường single path đường single path Nhưng tổng thông lượng hai luồng (MPTCPloss Total=4.25 Mbps) cao thông lượng lượng đường single path đường single path (SingTCP_loss_1=SingTCP_loss_2 = 3.29Mbps) Tóm lại, thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường truyền tải đạt hiệu so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường 4.2 Kết truyền tải thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường cho loại ứng dụng khác Vậy, thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa tổn thất đạt hiệu tăng thông lượng so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường dựa tổn thất Với mục tiêu để làm rõ thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ, loại đạt hiệu việc truyền tải cho ứng dụng Vì vậy, 211 Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ tiến hành thực nghiệm mô qua 04 kịch với mô hình mạng hình Multipath sender 40Mbps, 0ms subflow s0 Multipath re receiver subflow 40Mbps, 0ms Throughtput (Mbps) 40Mbps, 0ms 20Mbps, 20ms 20Mbps, 20ms MPTCP-delay Total (FTP) MPTCP-delay sub2 (FTP) 40Mbps, 0ms MPTCP-delay sub1 (FTP) Hình Với mô hình mạng hình 8, thiết lập cấu hình: 150 200 Throughtput (Mbps) 4.2.1 Mục tiêu mô kịch Cùng thuật toán MPTCP-delay truyền tải cho hai loại ứng dụng thời gian thực phi thời gian thực Vậy loại ứng dụng thời gian thực có hiệu hay không so với ứng dụng phi thời gian thực Với mục tiêu đề ra, mà mô cho mô hình mạng (hình 8) MPTCP-delay total (FTP) MPTCP-delay total (CBR) Với thời gian 200s, hình kết mô thuật toán MPTCP-delay cho ứng dụng thời gian thực, hình 10 kết mô MPTCP-delay cho ứng dụng phi thời gian thực Hình 11 thông lượng truyền khác cho hai loại ứng dụng thời gian thực phi thời gian thực thuật toán MPTCP-delay 50 100 150 200 Time (s) Hình 11 4.2.2 Đánh giá mục tiêu mô kịch Từ kết hình 11, kết cho thấy thông lượng truyền ứng dụng phi thời gian thực (MPTCP-delay total (FTP) 8.3Mbps) cao thông lượng truyền ứng dụng thời gian thực (MPTCP-delay total (CBR) 4.3Mbps.) 4.5 Throughtput (Mbps) 100 Time (s) Hình 10 Multipath TCP bên gửi tạo hai luồng subflow 1, subflow thiết lập thông lượng 40Mbps, thời gian trễ 0ms Tại nút mạng, thiết lập đường tắc nghẽn thông lượng 20Mbps, thời gian trễ 20ms MPTCP-delay Total (CBR) 4.0 50 Với mục tiêu kịch đề Chứng tỏ loại ứng dụng phi thời gian thực thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ hiệu ứng dụng thời gian thực tăng thông lượng 3.5 3.0 2.5 MPTCP-delay sub1 (CBR) MPTCP-delay sub2 (CBR) 4.2.3 Mục tiêu mô kịch Qua kịch 1, nhận thấy với loại ứng dụng phi thời gian thực thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ hiệu 2.0 50 100 150 200 Time (s) Hình 212 Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ truyền tải, Vậy thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất loại ứng dụng đạt hiệu Trên mục tiêu đề ra, thực nghiệm mô cho mô hình mạng (hình 8) Với thời gian mô 200s, có kết quả: 5.5 MPTCP-loss total (FTP) 5.0 Throughtput (Mbps) 4.5 Hình 12 kết mô cho MPTCPloss với loại ứng dụng thời gian thực hình 13 kết mô MPTCP-loss cho ứng dụng phi thời gian thực Hình 14 thông lượng truyền khác cho hai loại ứng dụng thời gian thực phi thời gian thực MPTCP-loss 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 MPTCP-loss total (CBR) 1.0 0.5 50 100 150 200 Time (s) Hình 14 0.9 4.2.4 Đánh giá mục tiêu mô kịch Throughtput (Mbps) MPTCP-loss Total(CBR) Từ kết hình 14, thông lượng truyền tải thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa tổn thất với loại ứng dụng thời gian thực (dao động 0.895Mbps-0.897Mbps) thấp so với thông lượng truyền tải thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa tổn thất với loại ứng dụng phi thời gian thực (dao động 2.9Mbps-12.4Mbps) 0.8 0.7 0.6 MPTCP-loss (CBR) MPTCP-loss (CBR) 0.5 Với mục tiêu kịch đề Chứng tỏ loại ứng dụng phi thời gian thực thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất truyền tải hiệu so với ứng dụng thời gian thực 0.4 50 100 150 Time (s) 200 Hình 12 MPTCP-loss Total (FTP) MPTCP-loss_1 (FTP) MPTCP-loss_2 (FTP) 4.2.5 Mục tiêu mô kịch Throughtput (Mbps) Cùng loại ứng dụng phi thời gian thực, truyền tải với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa tổn thất đạt hiệu so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa độ trễ Với mục tiêu đề ra, thực nghiệm mô cho mô hình mạng (hình 8) Với thời gian mô 200s, có kết quả: Cùng truyền tải loại ứng dụng phi thời gian thực Hình 15 kết mô thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa tổn thất, hình 16 kết mô thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa độ trễ Hình 17 thông lượng truyền thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa tổn thất so với thuật 0 50 100 Time (s) 150 200 Hình 13 213 Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa độ trễ cho loại ứng dụng phi thời gian thực 4.2.6 Đánh giá mục tiêu mô kịch Từ kết hình 17, có thông lượng truyền tải thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa tổn thất cao so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa độ trễ Nhưng thông lượng trung bình thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa độ trễ (MPTCP-delay 6.66Mbps) cao thông lượng trung bình thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa tổn thất (MPTCP-loss 4.25Mbps) MPTCP-loss sub1 MPTCP-loss sub2 MPTCP-loss Total Throughtput (Mbps) Từ thấy thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa độ trễ đạt hiệu tăng thông lượng so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa tổn thất truyền tải với loại ứng dụng phi thời gian thực 0 50 100 Time (s) 150 200 Hình 15 4.2.7 Mục tiêu mô kịch 7.0 Qua kịch 3, nhận thấy với loại ứng dụng phi thời gian thực thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ hiệu truyền tải so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất , Vậy loại ứng dụng thời gian thực loại thuật toán đạt hiệu Trên mục tiêu đề ra, thực nghiệm mô cho mô hình mạng (hình 8) Với thời gian mô 200s, có kết quả: Throughtput (Mbps) 6.5 6.0 MPTCP-delay Total 5.5 5.0 4.5 MPTCP-delay sub1 MPTCP-delay sub2 4.0 3.5 3.0 50 100 Time (s) 150 Cùng truyền tải loại ứng dụng thời gian thực, hình 18 kết mô thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất, hình 19 kết mô thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ Hình 20 thông lượng truyền thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ cho loại ứng dụng thời gian thực Hình 16 7.5 7.0 Throughtput (Mbps) 6.5 MPTCP-delay Total 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 MPTCP-loss Total 2.5 50 100 150 200 Time (s) Hình 17 214 Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ 4.2.8 Đánh giá mục tiêu mô kịch 0.9 Từ kết hình 20, nhận thấy thông lượng truyền thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa độ trễ (dao động 4.2Mbps-4.6Mbps) cao so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa tổn thất (dao động 0.895Mbps 0.897Mbps) Throughtput (Mbps) MPTCP-loss Total(CBR) 0.8 0.7 0.6 Từ thấy thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ hiệu tăng thông lượng so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất truyền tải với loại ứng dụng thời gian thực MPTCP-loss (CBR) MPTCP-loss (CBR) 0.5 0.4 50 100 Time (s) 150 200 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Hình 18 Giao thức truyền tải đa đường (Multipath TCP) dựa tảng giao thức truyền tải đơn đường Mục tiêu quan trọng cho giao thức truyền tải đa đường là: triển khai sử dụng mà không thay đổi đáng kể sở hạ tầng Internet 4.5 MPTCP-delay Total (CBR) Throughtput (Mbps) 4.0 3.5 Nhằm làm rõ hiệu giao thức truyền tải đa đường, viết nghiên cứu sở lý thuyết giao thức truyền tải đơn đường, thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường Giao thức truyền tải đa đường, thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường 3.0 2.5 MPTCP-delay sub1 (CBR) MPTCP-delay sub2 (CBR) 2.0 50 100 150 Qua nghiên cứu sở lý thuyết, sau tiến hành thực nghiệm mô thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường so với thuật toán khiển tắc nghẽn đơn đường mô hai loại thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường cho loại ứng dụng khác 200 Time (s) Hình 19 5.5 5.0 Với kết mô phỏng, chứng tỏ rằng: Throughtput (Mbps) 4.5 MPTCP-delay total (CBR) 4.0 - Thứ nhất: hai thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất thuật toán toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ đạt hiệu tăng thông lượng so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường - Thứ hai: thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ đạt hiệu truyền tải với loại ứng dụng phi thời gian thực tiêu chí tăng thông lượng so với loại ứng dụng thời gian thực 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 MPTCP-loss total (CBR) 1.0 0.5 50 100 150 200 Time (s) Hình 20 215 Hội thảo toàn quốc CNTT năm 2013 – Trường Đại học Cần Thơ - Thứ ba: loại ứng dụng thời gian thực thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ đạt hiệu tăng thông lượng so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào tổn thất Với kết đạt mà kiến nghị đề xuất: - - Nghiên cứu phát triển cải tiến thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường hiệu so với thuật toán điều khiển tắc nghẽn đơn đường Cần nghiên cứu cải thiện thuật toán điều khiển tắc nghẽn đa đường dựa vào độ trễ đạt hiệu truyền tải cho loại ứng dụng thời gian thực 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO A Ford, C Raiciu, M Handley, and O Bonaventure, 2013 TCP Extensions for Multipath Operation with Multiple Addresse Internet Engineering Task Force (IETF) , RFC6824 A Ford, C Raiciu, M Handley, S Barre, J Iyengar, 2011 Architectural Guidelines for Multipath TCP Development Internet Engineering Task Force (IETF), RFC 6182, ISSN: 2070-1721 Brakmo, Lawrence S., and Larry L Peterson, 1995 TCP Vegas: End to end congestion avoidance on a global Internet Selected Areas in Communications, IEEE Journal on 13.8 (1995): 1465-1480 C Raiciu, M Handly, D Wischik, 2011 Coupled Congestion Control for Multipath Transport Protocols Internet Engineering Task Force (IETF), RFC 6356 11 12 13 14 216 Damon Wischik, Costin Raiciu, Adam Greenhalgh, Mark Handley, 2011 Design, implementation and evaluation of congestion control Usenix NSDI Honda, Michio, et al, 2009 Multipath congestion control for shared bottleneck Proc PFLDNeT workshop Jacobson, Van., 1988 Congestion avoidance and control ACM SIGCOMM Computer Communication Review Vol 18 No ACM Jacobson, Van (1990), "Modified TCP congestion avoidance algorithm." end2endinterest mailing list Jacobson, Van R Braden, D Borman, (1992), "TCP Extensions for High Performance", Network Working Group, RFC 1323 M Mathis, J Mahdavi, S Floyd, A Romanow, (1996), "TCP Selective Acknowledgment Options" , Network Working Group , RFC 2018 Qiuyu Peng, Anwar Walid, Steven H Low, 2013 Multipath TCP Algorithms: Theory and Design SIGMETRICS'13, June 17-21, 2013 Raj Jain, (1989) “A Delay-Based Approach for Congestion Avoidance in Interconnected Heterogeneous Computer Networks”, ACM Computer Communication Review, 19(5):56– 71, Oct 1989 Yu Cao, Mingwei Xu, Xiaoming Fu, 2012 Delay-based Congestion Control for Multipath TCP 2012 20th IEEE International Conference on Network Protocols (ICNP) Z Wang, J Crowcroft, (1991), "A New Congestion Control Scheme: Slow Start and Search (Tri-S)", ACM SIGCOMM Computer Communication